工控自動化應用方案：單片機在步進電機控製中的應用

單片機在步進電機控製中的應用

1.曆史背景
    步進電機的控製，目前有很多種方法，PLC，運動控製卡，PC，單(dan)片(pian)機(ji)。用(yong)單(dan)片(pian)機(ji)控(kong)製(zhi)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)成(cheng)本(ben)低(di)，保(bao)密(mi)性(xing)高(gao)，專(zhuan)用(yong)型(xing)強(qiang)。做(zuo)好(hao)足(zu)夠(gou)的(de)保(bao)密(mi)措(cuo)施(shi)，產(chan)品(pin)相(xiang)對(dui)於(yu)其(qi)他(ta)方(fang)式(shi)不(bu)容(rong)易(yi)被(bei)人(ren)模(mo)仿(fang)。所(suo)以(yi)基(ji)於(yu)單(dan)片(pian)機(ji)的(de)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)在(zai)領(ling)域(yu)內(nei)也(ye)占(zhan)有(you)一(yi)席(xi)之(zhi)地(di)。

2.控製原理
    bujindianjiqudongqijieshoumaichongxinhao，meijieshouyigetiaobianyanqudongbujindianjizouyigebujujiao。yibandoushimaichonghefangxiangxinhao，maichongxinhaokongzhidianjideyunxingjuli，fangxiangxinhaokongzhidianjidexuanzhuanfangxiang。danpianjidelianggeI/O口一個用來產生脈衝信號，一個產生方向信號。步進電機的轉速和脈衝頻率成正比。

3.硬件構成

1.軟件說明
    單片機都含有定時器，可以根據精確計時。本案例使用AVR單片機內置的16位(wei)定(ding)時(shi)器(qi)來(lai)精(jing)確(que)定(ding)時(shi)，控(kong)製(zhi)脈(mai)衝(chong)跳(tiao)變(bian)沿(yan)的(de)間(jian)隔(ge)時(shi)間(jian)。同(tong)時(shi)在(zai)定(ding)時(shi)器(qi)中(zhong)斷(duan)處(chu)理(li)程(cheng)序(xu)中(zhong)進(jin)行(xing)位(wei)置(zhi)計(ji)算(suan)，如(ru)果(guo)達(da)到(dao)設(she)定(ding)值(zhi)立(li)即(ji)停(ting)止(zhi)發(fa)脈(mai)衝(chong)。通(tong)過(guo)串(chuan)口(kou)更(geng)新(xin)LCD顯示器的顯示信息，定時掃描鍵盤。

    注意事項：
    1、zhongduanshijianfeichangbaogui，jinliangjianshaozhanyongshijian。benlizhizaizhongduanzhongjinxingjiajianhebijiaoyunsuan，bingqiejisuanchuzhexieyunsuansuoxiaohaodeshijian，congerxiuzhengdingshiqi，shifachudemaichongpinlvgengjiajingzhun，wending。rushiyong16M的晶振，定時器的最小單位是1/16 us.如果脈衝頻率在100KHz以下，頻率誤差完全可以控製在0.625%以下。以常用的三相步進電機為例，在10000步/轉的細分情況下，可以控製電機最高轉速達到600rpm.這個轉速基本上滿足大部分的控製需求。如果需要更高的轉速，可以降低細分設置。

    2、步bu進jin電dian機ji和he驅qu動dong器qi之zhi間jian是shi開kai環huan控kong製zhi，有you可ke能neng出chu現xian丟diu步bu現xian象xiang，必bi須xu盡jin量liang避bi免mian。采cai用yong多duo段duan加jia速su的de辦ban法fa可ke以yi降jiang低di加jia速su度du從cong而er減jian小xiao輸shu出chu扭niu力li，可ke以yi有you效xiao解jie決jue丟diu步bu現xian象xiang。段duan數shu越yue多duo，電dian機ji加jia速su越yue平ping滑hua。在zai轉zhuan速su低di的de場chang合he，甚shen至zhi可ke以yi逐zhu步bu調tiao節jie頻pin率lv，這zhe是shi轉zhuan速su變bian化hua是shi最zui平ping滑hua的de。當dang然ran分fen段duan會hui占zhan用yong更geng多duo的de中zhong斷duan時shi間jian，降jiang低di所suo能neng產chan生sheng的de最zui高gao頻pin率lv，根gen據ju不bu同tong的de單dan片pian機ji，應ying該gai視shi其qi性xing能neng靈ling活huo選xuan擇ze。

    3、有的單片機如AVR，其中的定時器有CTC功能，定時器發生匹配事件時自動更新輸出腳狀態，非常適合發出頻率可變的脈衝。不占用中斷時間，無疑是最佳選擇。

2.實際產品

狀　態：離線

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