ULN2003步進電機驅(qū)動原理及應用程序

ID:262 · 發(fā)表于 2016-8-15 14:00

ULN2003步進電機驅(qū)動原理及應用程序

步進電機的基本原理我就不說了，百度能找出一大片來，，簡而言之就是能夠通過輸入脈沖的個數(shù)，確定旋轉(zhuǎn)的角位移，一般用他來控制小車輪子的偏移角度等。
來看看步進電機：

型號為MP28GA的步進電機（左）和ULN2003APG的驅(qū)動芯片（右），具體參數(shù)如下：

電壓 DC.V	電阻(25°C) Ω	步距角 °	減速比	牽入轉(zhuǎn)矩 mN.m	自定位轉(zhuǎn)矩 mN.m
5	50	5.625/64	1/64	≥40	≥34.3
空載牽入頻率 Hz	空載牽出頻率 Hz	絕緣電阻 DC.500V	絕緣介電強度 AC.600V.1mA.1S	溫升 K	噪音 dB(A)
≥500	≥900	≥50MΩ	無擊穿或飛弧	＜40	＜40

MP28GA的步進電機相關參數(shù)
步進電機相勵磁的勵磁順序如下表所示：

接線端	導線			分	配	順	序
序號	顏色	1	2	3	4	5	6	7	8
5	紅	+	+	+	+	+	+	+	+
4	橙	-	-						-
3	黃		-	-	-
2	粉				-	-	-
1	藍						-	-	-

ULN2003APG的驅(qū)動芯片驅(qū)動原理圖如下所示：
FOSC = 12MHz
說得通俗uln2003相當于繼電器的作用，例如7個繼電器的一端連某電壓[也即uln2003電源電壓]（<50）在一起，而另一端作為則作為輸出，又好如一個二極管，只不過因電路集成功能的因素，輸出的電壓等同于uln2003的電壓罷了，常用于步進電機
;--------------------------------------------------
; 步進電機的驅(qū)動信號必須為脈沖信號!!! 轉(zhuǎn)動的速度和脈沖的頻率成正比!!!
; 本步進電機步進角為 5.625度 . 一圈 360 度 , 需要64個脈沖完成!!!
;--------------------------------------------------
; A組線圈對應 P2.4
; B組線圈對應 P2.5
; C組線圈對應 P2.6
; D組線圈對應 P2.7
; 正轉(zhuǎn)次序: AB組--BC組--CD組--DA組 (即一個脈沖,正轉(zhuǎn)5.625度)
;------------------------------------------------
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
MAIN:
;----------------------------正轉(zhuǎn)
MOV R3,#192    ;正轉(zhuǎn)3圈共192個脈沖
START:
MOV R0,#00H
START1:
MOV P2,#00H
MOV A,R0
MOV DPTR,#TABLE
MOVC A,@A+DPTR
JZ  START    ;對A的判斷,當A=0時則轉(zhuǎn)到 START
MOV P2,A
LCALL DELAY
INC R0
DJNZ R3,START1
MOV P2,#00H
LCALL DELAY1
;-----------------------------反轉(zhuǎn)
MOV R3,#64    ;反轉(zhuǎn)一圈共64個脈沖
START2:
MOV P2,#00H
MOV R0,#05
START3:
MOV A,R0
MOV DPTR,#TABLE
MOVC A,@A+DPTR
JZ  START2
MOV P2,A
CALL DELAY
INC R0
DJNZ R3,START3
MOV P2,#00H
LCALL DELAY1
LJMP MAIN
;---------------------------轉(zhuǎn)速控制
DELAY:  MOV R7,#40    ;步進電機的轉(zhuǎn)速
M3: MOV R6,#248
DJNZ R6,$
DJNZ R7,M3
RET
;---------------------------延時控制
DELAY1:    MOV R4,#20  ;2S 延時子程序
DEL2: MOV R3,#200
DEL3: MOV R2,#250
DJNZ R2,$
DJNZ R3,DEL3
DJNZ R4,DEL2
RET
;---------------------------正反轉(zhuǎn)表
TABLE:
DB  30H,60H,0C0H,90H;  正轉(zhuǎn)表
DB  00;  正轉(zhuǎn)結束
DB  30H,90H,0C0H,60H;  反轉(zhuǎn)表
DB  00;  反轉(zhuǎn)結束
END
/**************************************/
/*杭州電子&計算機工作室 */
/*步進電機演示程*/
/*目標器件：AT89S51 */
/*晶振:11.0592MHZ  */
/*編譯環(huán)境：Keil7.50A */
/****************************/
/*************包含頭文件*******/
#include
/**************端口定義****************/
sbit key = P1^4；
/*********************************
函數(shù)功能:延時子程序
入口參數(shù):
出口參數(shù):
*****************************************/
void delay(void)
{
   int k;
   for(k=0;k<500;k++);
}
/*************************************
函數(shù)功能:主程序
入口參數(shù):
出口參數(shù):
********************************/
void main()
{
   P1=0x00;          //輸出全高
   key=1;       //按鍵置輸入狀態(tài)
   while(1)       //主循環(huán)
         {
         if(key==1) //無鍵按下正轉(zhuǎn)
                  {
                        P1=0xFC; //1100
                        delay();
                        P1=0xF6;    //0110
                        delay();
                        P1=0xF3;    //0011
                        delay();
                        P1=0xF9;    //1001
                        delay();
                  }
                  else //有鍵按下反轉(zhuǎn)
                  {
                        P1=0xFC; //1100
                        delay();
                        P1=0xF9;    //1001
                        delay();
                        P1=0xF3;    //0011
                        delay();
                        P1=0xF6;    //0110
                        delay();}}}
1.步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。雖然步進電機已被廣泛地應用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。目前,生產(chǎn)步進電機的廠家的確不少，但具有專業(yè)技術人員，能夠自行開發(fā)，研制的廠家卻非常少，大部分的廠家只一、二十人，連最基本的設備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助

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