步进电机基于单片机的工作原理及硬件设计

　　步进电机在控制系统中具有广泛的应用。它可以把脉冲信号转换成角位移，
并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、或角位移发生器等。

　　有时从一些旧设备上拆下的步进电机(这种电机一般没有损坏)要改作它用，
一般需自己设计驱动器。本文介绍的就是为从一日本产旧式打印机上拆下的步
进电机而设计的驱动器。本文先介绍该步进电机的工作原理，然后介绍了其驱
动器的软、硬件设计。

　　1. 步进电机的工作原理

　　该步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电
机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。图 1 是该四相反
应式步进电机工作原理示意图。

图 1 四相步进电机步进示意图

　　开始时，开关 SB 接通电源，SA、SC、SD 断开，B 相磁极和转子 0、3 号齿
对齐，同时，转子的 1、4 号齿就和 C、D 相绕组磁极产生错齿，2、5 号齿就和
D、A 相绕组磁极产生错齿。

　　当开关 SC 接通电源，SB、SA、SD 断开时，由于 C 相绕组的磁力线和 1、4
号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4 号齿和 C 相绕组的磁极对齐。而 0、
3 号齿和 A、B 相绕组产生错齿，2、5 号齿就和 A、D 相绕组磁极

　　产生错齿。依次类推，A、B、C、D 四相绕组轮流供电，则转子会沿着
A、B、C、D 方向转动。