软驱上的步进电机报告

摘要: 步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。本设计采用ATS52单片机对步进电机进行控制，通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过芯片ULN2003驱动步进电机,并用键盘控制步进电机的工作。

关键词：ULN2003  步进电机 单片机

方案论证与比较：

方案一：方案一：单片机通过IO口直接驱动步进电机

通过IO直接连接步进电机各线，单片机发出PWM波控制单片机运行。但是这样步进电机的电流太小，不利于工作！

方案二：通过各种功率放大器驱动步进电机

通过使用不同的放大电路和不同参数的器件，可以达到不同的放大的要求，放大后能够得到较大的功率。但是由于使用的是四相的步进电机，就需要对四路信号分别进行放大，由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，而且电路的制作也比较复杂。

方案三：通过芯片ULN2003驱动步进电机

ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN达林顿管组成。 ULN2003工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受 50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行，并且可以放大功率，放大电流。可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。

二、步进电机控制原理

步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。

步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。

步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作    方式，其各相通电顺序为A-B-C－D,通电控制脉冲必须严格按照这    一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。

 (2)控制步进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电    换相，则电机就反转。

三、电路流程图

本实验电路流程图如下所示：

五、本实验程序框图

六、电路原理图

七、实验总结

在实验过程中搭建电路比较简单，但是在实物实验时遇见了几个问题。通过实验，了解了步进电机的相序问题，只有通过给正确的相线按顺序通以脉冲，电机才会按要求转动。而相序可以通过用直流电源触碰的方式测出，步进电机的公共端可以用万用表测电阻得出。

八、问题

刚开始实验时单片机的引脚采用的是P2.0,P2.2,P2.5,P2.7,即使是正确的相序也不能是步进电机正确的转动。当把引脚改为P0.0~P0.3后，电机运转正常。

九、程序代码

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit AX=P0^0;

sbit BX=P0^1;

sbit CX=P0^2;

sbit DX=P0^3;

sbit k1=P3^4;

sbit k2=P3^5;

sbit k3=P3^6;

sbit k4=P3^7;

void delay(int x)

{

  while(x--);

}

void zhengzhuan(int y)

{

   AX=1;DX=0;

   delay(500);delay(y); 

    BX=1;AX=0;

   delay(500);delay(y);

  CX=1;BX=0;      

   delay(500);delay(y); 

     DX=1;CX=0;

   delay(500);delay(y);

}

void fanzhuan()

 {

   AX=1;BX=0;

   delay(500);

  DX=1;AX=0;

   delay(500);

     CX=1;DX=0;

   delay(500);

  BX=1;CX=0;

   delay(500);

}

void main(void)

{

 uint i,k;

 int y=10000; 

  while(1)

  {

   if(k1==0)

    {

      delay(10000);

      if(k1==0)

      k=1;

    }

     if(k2==0)

    {

      delay(10000);

      if(k2==0)

      k=2;

    }

    if(k3==0)

    {

      delay(10000);

      if(k3==0)

      k=3;

    if(k4==0)

    {

      delay(10000);

      if(k4==0)

      k=4;

    }

switch k

{

  case 1:zhengzhuan();break;

  case 2:fanzhuan();break;

  case 3: for(i=0;i<300;i++)

       {

      zhengzhuan();

       }

for(i=0;i<300;i++)

      {fanzhuan();}

    };break;

  case 4: {

        y=y-100;

     if(y<=0)

        y=50000;

      };break;

}

  }

}