1、第八章電機控制接口技術(shù)、直流電機控制步進大頭針電機控制、直流電機控制、直流電機是一種常用的機電轉(zhuǎn)換裝置，在自動控制系統(tǒng)中常被用作致動器。 直流電機的控制主要有正反向旋轉(zhuǎn)控制和速度控制。 正、反轉(zhuǎn)控制改變直流工作電壓的極性來實現(xiàn)，但速度控制可以用PWM方式控制，可以通過在單位周期時間內(nèi)調(diào)整導通、截止時間來實現(xiàn)。 使用單片微型計算機產(chǎn)生PWM脈沖，可簡化硬件電路，節(jié)約成本。正、反轉(zhuǎn)控制電路用單片微型計算機輸出PWM脈沖思考和實踐、正、反轉(zhuǎn)控制電路，如圖所示，是直流電機正反轉(zhuǎn)控制、電力驅(qū)動原理圖。直流電機驅(qū)動電路圖、正反轉(zhuǎn)控制電路、(ZDJ_A為高電平、ZDJ_B為低電平時，電機正轉(zhuǎn)。 這是因為，此

2、時Q12、Q13導通，進而Q9導通，Q18截止。 另一方面，當Q19、Q21截止，進而Q10截止，Q20導通時，電動機的兩端的電壓成為左正、右負，電動機正轉(zhuǎn)。 (ZDJ_A為低電平、ZDJ_B為高電平時，電機反轉(zhuǎn)。 這是因為此時Q12、Q13斷開，進而Q9斷開，Q18導通。 另一方面，Q19、Q21導通，進而Q10導通，Q20截止，電動機兩端的電壓為左負、右正，電動機反轉(zhuǎn)。 (ZDJ_A、ZDJ_B為云同步的高電平或低電平時，電機不旋轉(zhuǎn)。以單片微型計算機輸出PWM脈沖，1 .普通計程儀功能，P1.0輸出周期為1/250Hz=4000s，占空比可變的PWM脈沖，P1.1按鈕KEY1使占空比增加，

3、P1.2按鈕KEY2使占空比減少。 2 .計程儀程序說明，如果將機械振蕩頻率設為12MHz，則機械周期為1s，計時器T0將200s的時間節(jié)點時間作為時間節(jié)點脈沖產(chǎn)生，一個PWM周期為20個時間節(jié)點脈沖，通過控制高電平和低電平的脈沖數(shù)，能夠改變PWM輸出的占空比(1)普通堆計程儀入口地址。 主計程儀程序入口地址INTT0:計時器T0中斷服務子計程儀程序入口地址DELAY10 :牛鼻子板數(shù)字延遲程序計程儀程序，(2)變量說明。 PWMH :高電平脈沖個數(shù)記憶變量PWM:PWM周期脈沖個數(shù)記憶變量COUNTER :時間節(jié)點脈沖計數(shù)器記憶變量，(3)程序表。實踐和思考、1 .按照上一節(jié)的程序功能，用D

4、P-51PRO單片微型計算機實驗儀或其他單片微型計算機實驗裝置完成硬件電路接入和軟件調(diào)試。 (1)功能要求； 有正反轉(zhuǎn)控制，有LED指示。 PWM周期可調(diào)整： 120ms、調(diào)整間隔1ms、超限警報音。 工作比可變：1/10099/100，調(diào)節(jié)間隔為1/100，有超限警報音。 (2)實踐要求。 根據(jù)需要完成設定修訂，制作工程記錄通訊端口。 在DP-51PRO單片微型計算機實驗器和其他單片微型計算機實驗裝置中實踐。 步進電機控制、步進大頭針電機控制原理步進電機與單片微型計算機的接口應用ULN2003的步進電機控制電路實踐和思考，步進大頭針電機是一種能夠?qū)㈦娒}沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的電磁設備，可

5、以高精度地調(diào)節(jié)其旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)速步進大頭針電動機可以直接接收數(shù)字信號，不進行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換，高速起停，有精密的步進大頭針和定位，步進大頭針的角度和電動機的轉(zhuǎn)速由輸入脈沖的個數(shù)和脈沖頻率控制，與電壓的變動、負載變化、周圍溫度和振動等因素無關(guān)。 圖中表示步進電動機的控制原理、1、步進大頭針電動機的工作原理、三相步進大頭針電動機的結(jié)構(gòu)示意圖。 對某相繞組通電時，與其對應的2個磁極形成n極和s極，產(chǎn)生磁場而與轉(zhuǎn)子形成磁路。 在通電的對應定子和轉(zhuǎn)子的齒不對齊的情況下，磁場使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定的角度，轉(zhuǎn)子和定子的齒對齊。 在云同步中，如果這相的定子和轉(zhuǎn)子的齒配合的話，相鄰的兩相的齒就會不配合，這時，磁相就會錯誤地通

6、電，旋轉(zhuǎn)一定的角度。 各相依次通電時，步進電機連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 看到錯誤的是使步進電機旋轉(zhuǎn)的原理。、齒偏現(xiàn)象、步進電動機的控制原理、齒偏現(xiàn)象、電動機的定子有6個等間距的磁極a、c、b、a、c、b，對2個磁極形成一相(AA、BB、CC )，鄰接的2個磁極間的角度為60的電動機的轉(zhuǎn)子有40個矩形小由于相鄰的定子磁極之間的夾角為60，定子和轉(zhuǎn)子的齒寬和齒距相同，所以與定子磁極對應的轉(zhuǎn)子的小齒數(shù)為個，這樣，定子和轉(zhuǎn)子就有齒偏移現(xiàn)象。 步進電動機的控制原理、2 .步進大頭針電動機的控制原理、三相三拍控制方式如下：如果a相通電，則b、c相不通電，通過磁場使轉(zhuǎn)子的齒和a相的齒對齊為初始狀態(tài)，此時b相和c相從轉(zhuǎn)子的

7、齒錯開1/3間距，即3個在云同步中產(chǎn)生的a相和c相的齒與轉(zhuǎn)子的齒錯開1/3間距，再向c相通電，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)3周。 如果像這樣依次以ABCA的順序向各相磁極通入脈沖電流，則轉(zhuǎn)子以每脈沖旋轉(zhuǎn)3周的角度旋轉(zhuǎn)。 改變輸入各相的脈沖電流的頻率，可以控制步進電機的轉(zhuǎn)速，但脈沖頻率過高可能會引起步進大頭針電機的失步現(xiàn)象。 按CBAC的順序流過脈沖電流時，步進電機向相反方向旋轉(zhuǎn)。 由于從一相通電轉(zhuǎn)換到另一相通電稱為一拍，所以上述通電方式稱為三相三拍控制方式。 步進電動機的控制原理、三相六拍控制方式為，按照AABBBCCCAA的順序向磁極通電，每1周期修正6拍，每1拍的旋轉(zhuǎn)角度為1.5。 由此可知，步進大頭針電動機

8、的定位精度為1倍的同時，步進大頭針電動機的旋轉(zhuǎn)也變得平滑柔軟。 通電順序為AACCCBBBAA時，步進電機向相反方向旋轉(zhuǎn)。步進電機和單片微型計算機的接口、步進大頭針電機和單片微型計算機的接口電路、三相步進大頭針電機和8031單片微型計算機的接口電路如圖所示，該接口電路用軟件方式控制步進電機的旋轉(zhuǎn)。 步進大頭針電機的驅(qū)動脈沖在8031單片微型計算機計程儀編程中發(fā)生，從P1通訊端口輸出。步進電機的控制子程序、1 .計程儀程序功能采用三相六拍控制方式，完成三相步進大頭針電機的方向、速度和總步數(shù)控制。 2、計程儀柱說明、(1)任務分析、主要塔斯克是完成環(huán)分配器的功能，控制步進電機的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動角度和

9、位移的控制。 當在三相六拍控制模式下設定時，8031單片微型計算機的P1.0、P1.1和P1.2分別控制步進大頭針電動機的a、b、c三相，因此其正轉(zhuǎn)模型為01H、03H、02H、06H、04H、05H，反轉(zhuǎn)模型為01H的步進大頭針、BJDJKZ1:步進電機控制子程序入口地址、(2)子程序入口地址。步進電動機的控制子程序、(3)步進電動機控制子程序入口殘奧表說明、R4 :步進大頭針電動機要走的步數(shù)PSW.5 :存儲步進電動機的旋轉(zhuǎn)方向標志、0是正轉(zhuǎn)、1是反轉(zhuǎn)R5 :存儲速度控制數(shù)據(jù)、R2值是節(jié)拍寬度值越大旋轉(zhuǎn)的最大值為6 ADT :正轉(zhuǎn)控制模型開頭地址AET :反轉(zhuǎn)控制模型開頭地址DELAY :

10、步進電動機速度控制延誤子程序入口地址、3 .計程儀柱列表、應用了ULN2003的步進電動機控制電路、ULN2003和二相主要技術(shù)指標有：工作電壓： 50V連續(xù)生物電流： 50mA，ULN2003和兩相六線式步進大頭針電動機，2 .兩相六線式步進大頭針電動機，如共有4個“相”控制，則有單四拍、雙四拍和單雙八拍三種，單四拍：黃橙色、紅色、藍色。雙四拍：橙紅藍黃橙。 單雙八拍：黃黃橙紅藍黃。 如圖所示，是步進電動機激勵驅(qū)動電路圖。 1 .通過應用ULN2003的步進電動機控制電路，應用ULN2003的步進大頭針電動機控制電路，1 .通過使用電路功能，在強制開關(guān)控制步進大頭針電動機的開閉和旋轉(zhuǎn)方向，并在強制開關(guān)的狀態(tài)下設定步進大頭針電動機的旋轉(zhuǎn)速度，分為16個階段。 2、控制計程儀程序、(1)程序計程儀程序說明。 節(jié)拍特羅爾采用單拍四拍控制，直接在P1.0P1.3上輸出節(jié)拍特羅爾信號。 速度控制通過控制延遲時間來實現(xiàn)，SPEED是速度控制延誤子程序，其讀取P2通訊端口輸入狀態(tài)，將低位4二進制位設置為速度范圍數(shù)據(jù)。 (2)普計程儀拉姆表。實踐與思考、DP-51PRO單片微型計算機實驗機步進大頭針電機驅(qū)動電路如圖所示。DP-51PRO單片微型計算機實驗機步進電機驅(qū)動電路、實踐與思考，(1)執(zhí)行上述單四拍控制計程儀程序，觀察步