关于步进电机的调研报告

                              

    单片机实现的步进电机控制系统具有成本低、使用灵活的特点，广泛
应用于数控机床、机器人，定量进给、工业自动控制以及各种可控的有定
位要求的机械工具等应用领域。步进电机是数字控制电机，将脉冲信号转
换成角位移，电机的转速、停止的位置取决于脉冲信号的频率和脉冲数，
而不受负载变化的影响，非超载状态下，根据上述线性关系，再加上步进
电机只有周期性误差而无累积误差，因此步进电机适用于单片机控制。步
进电机通过输入脉冲信号进行控制，即电机的总转动角度由输入脉冲总数
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是根据单
片机产生的控制信号进行工作。因此，单片机通过向步进电机驱动电路发
送控制信号就能实现对步进电机的控制。
   

步进电机

是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件，

在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和计算机外围设备中得到
广泛应用。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为步进电动
机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器
得以用软件实现，既降-氐了硬件成本又提高了控制的灵活性，可靠性及
多功能性。用同一个电路只要改变软件就可实现多种控制方案，特别是
MCS_51 系列单片微型计算机，它集 CPU、RAM、ROM、CTC、I/O 于一
体，具有集成度高、软件资源丰富、控制功能和位寻址功能强等优点，更
为控制器的软硬件设计提供了方便。本文介绍 MCS-5l 系列的 8031 单片
机对三相、四相、五相等不同相数步进电动机实现启动、停止、正转、反
转、变速等控制的软件设计。本应用系统只需改变 EPROM 内容及相应引
脚的控制功能就可用于各种不同要求的系统。
     步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在
非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉
冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一
个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累
积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常
的简单。步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步
进电机的调速，因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度，这样
就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲
的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速，从而实现步进
电机的调速。在本设计方案中采用 AT89C51 型单片机内部的定时器改变
CP 脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制，实现电机调速与正

      

反转的功能。

步进电机的运转一般是有脉冲和方向信号来控制的，脉冲的频率控制