1、使用說明兩相四線步進電機控制方式使用說明使用直流 /步進兩用驅動器可以驅動一臺步進電機。A，B 端分別用短接帽接通 5V 電源點。 M1 和 M2 四個接線端子分別接步進電機的兩個繞組。要實現步進電機的旋轉，輸入信號端 IN1 ，IN2 ，IN3 ，IN4依次接入低電平。（正轉接入低電平的順序是 IN1IN2 IN3 IN4 ，反轉接入低電平的順序是 IN4IN3 IN2 IN1 ）。改變脈沖的速度即可改變電機的轉動速度， 脈沖越快電機的轉速也就越快。 脈沖速度超過了電機的反應速度就容易造成電機失步。 （果接入信號正常，電機發生抖動現象，證明電機接線一相接反。須調節電機接線順序。 ）四相六線步

2、進電機控制方式使用說明使用直流 /步進兩用驅動器可以驅動一臺四相六線步進電機和控制一臺兩相四線步進電機的程序是一樣的。 （只是接線方式有一點不同，四相六線步進電機 需要將其中的兩個公共端接電源即可。如上圖接法。）M1 和 M2 四個接線端子分別接步進電機的兩個繞組。要實現步進電機的旋轉，輸入信號端 IN1 ，IN2 ，IN3 ，IN4 依次接入低電平。（正轉接入低電平的順序是 IN1 IN2IN3 IN4 ，反轉接入低電平的順序是 IN4 IN3IN2 IN1 ）。改變脈沖的速度即可改變電機的轉動速度，脈沖越快電機的轉速也就越快。 脈沖速度超過了電機的反應速度就容易造成電機失步。 （果接入信號

3、正常，電機發生抖動現象，證明電機接線一相接反。須調節電機接線順序。）步進電信號輸返回第第一步第二步第三步第四步機入一步IN10111返回正轉IN21011返回IN31101返回IN41110返回IN11110返回反轉IN21101返回IN31011返回IN40111返回下面是一個我們用C 語言，使用 AT89S52 單片機編寫的一個簡單的使電機連續運行的程序及接線圖：附錄：步進電機控制原理步進電機是數字控制電機， 它將脈沖信號轉變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉動一個角度，因此非常適合于單片機控制。步進電機可分為反應式步進電機（簡稱VR）、永磁式步進電機（簡稱PM）和混合式步進電機（簡

4、稱HB）。步進電機區別于其他控制電機的最大特點是， 它是通過輸入脈沖信號來進行控制的， 即電機的總轉動角度由輸入脈沖數決定， 而電機的轉速由脈沖信號頻率決定。步進電機的驅動電路根據控制信號工作， 控制信號由單片機產生。 其基本原理作用如下：(1)控制換相順序通電換相這一過程稱為脈沖分配。 例如：三相步進電機的三拍工作方式，其各相通電順序為 A-B-C D,通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制 A,B,C ，D 相的通斷。(2)控制步進電機的轉向如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉， 如果按反序通電換相，則電機就反轉。(3)控制步進電機的速度如果給步進電機發一個控制脈沖，它就轉一步，再

5、發一個脈沖，它會再轉一步。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉得越快。調整單片機發出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調速。步進電機及其單片機控制【摘要】： 隨著工業自動化的發展, 步進電機的應用越來越廣泛。步進電機是一種用于開環控制的驅動元件。本文闡述了步進電機的基本知識和特性 , 提出了基于單片機控制和集成電路驅動的步進電機控制實現方法以及軟硬件設計方法。【關鍵詞】： 步進電機 ;L297;L298;1. 步進電機的基本知識步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的數字控制執行機構。 它將電脈沖信號轉變成角位移， 即給一個脈沖信號， 步進電機就轉動一個角度， 因此非常適合于單片機控制。1. 步進電機有

6、如下特點：1.1 步進電機的角位移與輸入脈沖數嚴格成正比，因此，當它轉動一周后，沒有累計誤差，具有良好的跟隨性。1.2 由步進電機與驅動電路組成的開環數控系統，既非常簡單、廉價，又非常可靠。同時，它也可以與角度反饋環節組成高性能的閉環數控系統。1.3 步進電機的動態響應快，易于起停、正反轉及變速。1.4 速度可在相當寬的范圍內平滑調節， 低速下仍能保證獲得大轉矩， 因此，一般可以不用減速器而直接驅動負載。1.5 步進電機只能通過脈沖電源供電才能運行， 它不能直接使用交流電源和直流電源。1.6 步進電機存在振蕩和失步現象， 必須對控制系統和機械負載采取相應的措施。1.7 步進電機自身的噪聲和振動

7、較大，帶慣性負載的能力較差。2. 步進電機的分類：反應式步進電機（ VR）、永磁式步進電機（ PM）、混合式步進電機（ HB）永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度或 15度；反應式步進電機一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大，在歐美等發達國家 80 年代已被淘汰。混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為 1.8 度而五相步進角一般為 0.72 度。這種步進電機的應用很廣泛。我們以四相步進電機35BYJ46 為例 ,說明步進電機的工作方式：35BYJ46 有四相 ABCD，如果對各個相依次單獨通

8、電，"A-B-C- D" ，磁場旋轉一周需要換相四次，則稱為四相單四拍；如果每次對兩相同時通電， "AB- BC- CD-DA"，則稱為四相雙四拍；也可以每次對三相同時通電， "ABC- BCD- CDA- DAB" 將單四拍和雙四拍交替使用， 就稱為四相八拍， 如："A- AB- B- BC- C- CD- D-DA"、 "AB- ABC- BC- BCD- CD- CDA- DA- DAB"，此時磁場旋轉一周需要換相八次。雙四拍每次對多相同時通電， 與單四拍比較起來， 每相通電的時間長， 消

9、耗的電功率增大，電機所得到的電磁轉矩也大。同時，采用多相勵磁會產生電磁阻尼，會削弱或消除振蕩現象， 使得電機不易產生失步。 四相八拍與四相四拍相比較， 步距角減小了一倍，有利于削弱振蕩，提高電機的帶負載能力。一般說來，步進電機控制系統需要以下部分 , 如圖 1 所示。其中的脈沖發生器用于產生頻率變化的脈沖信號 ; 脈沖分配器根據方向控制信號將脈沖信號轉換成有一定邏輯關系的環形脈 _沖; 功率放大器將脈沖分配器輸出的環形脈沖放大 , 用于控制步進電機的運轉，這些部分都可以由專門的電路來實現。 如果用單片機加上專門的驅動芯片來控制步進電機，可以簡化電路，提高可靠性。2. 步進電機的驅動步進電機的驅

10、動方式很多，有單電壓驅動、雙電壓驅動、斬波驅動、細分驅動和集成電路驅動。 由于集成電路集驅動和保護于一體，作為小功率步進電動機的專用驅動芯片，使用起來非常方便。在實際應用中,我們選擇了 L298N 集成電路芯片作為35BYJ46 的驅動芯片。 L298 是采用15 腳的 Multiwatt 或PowerSO20封裝的單片集成電路芯片，其結構框圖如圖23 。它內部采用兩個高電壓、大電流的全橋電路 A、B，每個橋需要兩個標準的 TTL 邏輯電平輸入，以驅動繼電器、 螺線管（電磁鐵）、直流電機和步進電機 （2 相或 4 相）等負載。兩個使能引腳 EnA、EnB 分別使能橋 A、橋 B。每個橋的三極管

11、發射極連接在一起 , 分別是引腳 SenseA、SenseB，以外接電流反饋電阻。 此外 L298 還需要一個額外的電壓供應端 Vss 作為邏輯電路部分的電源。L298 可以用于驅動直流電機，圖3 是直流電機的驅動電路，接兩個直流電機 A 和 B。 IOA1/IOB1,IOA2/IOB2 是兩個 IO 口，用于控制直流電機的轉向；PWMA/PWMB用于電機的調速控制，增大占空比可以提高電機的轉速， PWMA/PWMB 的產生可以由單片機通過軟件來實現也可以由硬件來產生。 對于一些高檔的單片機如 AVR、 PIC 等，都有 PWM輸出端口。 VCC選擇： 7- 46V 。圖 4 是 L298 驅

12、動四相步進電機 35BYJ46 的驅動電路，每相流過的電流為2A。它采用了 L297 來產生步進脈沖，當然，這也可以通過單片機的 IO 口來軟件編程實現 ( 見以下的驅動程序部分 ) 。對于 L297 芯片，重要的控制引腳如下：CW/CCW：電機旋轉方向控制。CLOCK：步進時鐘脈沖，信號的上升沿觸發。HALF/FULL：高電平， HALF 有效， 4 相 8 拍；低電平， FULL有效， 4 相單 4 拍 (translator 為偶數狀態 ) ；低電平， FULL 有效， 4 相雙 4 拍 (translator 為奇數狀態 ) 。RSTET：復位到 HOME初始狀態 (STATE=1,A

13、BCD=0101)。這四個控制線，可以由模擬電路產生。有關 L297 的詳細的說明可以參考 L297 文檔資料。3. 編寫步進電機驅動程序有了上面的驅動電路，可以方便地寫出單片機控制步進電機的驅動程序(Keil C51)。函數 DriveMoto 通過參數 cw、 spd、num來控制步進電機的轉動方向、速度和轉動步距。：#include <reg52.h>#define ucharunsigned char#define uint unsigned intuchar CONTROL8= 0x30,0x10,0x90,0x80,0xC0,0x40,0x60,0x20; /四相八拍步

14、進電機換相的控制字。void Delay(uchar DelayTimes) /uS 微秒級延時while(- - DelayTimes); /12Mhz下，延時DelayTimes*2+3微秒/*cw轉動方向， spd 速度和 num轉動的步距 *void DriveMoto(uchar cw,uchar spd,uint num)uint i;uchar j;if(cw) /正轉for(i=0,j=0;i<num;i+)/P2端口高四位控制步進電機換相P2&=0x0F;P2|=CONTROLj+;Delay(spd);/ 高四位先清0, 再賦值j=j&0x07;/j=j%8else /反轉for(i=0,j=7;i<num;i+)/P2端口高四位控制步進電機換相P2&=0x0F;P2|=CONTROLj-;Delay(spd);/ 高四位先清0, 再賦值j=j&0x07;/j=j%8參考文獻 :1. 王曉明，電動機的單片機控制 M 。北京：北京航空航天大學出版社， 20022. 宋錦河，步進電機控制系統的快速實現 J