步进电机控制电路设计
基于ne555的步进电机控制电路设计与实现
基于ne555的步进电机控制电路设计与实现基于NE555的步进电机控制电路设计与实现步进电机是一种特殊的直流电动机，具有精确定位、转速可变、结构简单等优点，在自动化控制和机械设备中广泛应用。
本文将介绍基于NE555的步进电机控制电路的设计与实现，希望能给读者提供一个生动、全面、有指导意义的参考。
第一部分：步进电机的基本原理介绍步进电机的工作原理是通过电流激励来控制转子的位置，根据输入的脉冲信号来驱动电机转动。
每次接收到一个脉冲信号，电机就按照一定的步数转动一定的角度，从而实现准确的定位控制。
第二部分：NE555集成电路的特点及应用NE555是一款广泛应用于定时器和脉冲宽度调制（PWM）电路的集成电路。
它可以产生精确的定时脉冲信号，非常适合用于步进电机的控制。
NE555具有精准定时、较大的输出电流能力和较高的工作频率等特点，非常适用于步进电机控制电路的设计。
第三部分：基于NE555的步进电机控制电路设计步进电机控制电路的设计分为两个部分：驱动电路和控制电路。
1. 驱动电路：驱动电路负责提供足够的电流和电压来驱动步进电机。
NE555可以通过接入适当的电阻和电容来生成所需的控制信号。
我们可以利用NE555的工作方式，将输出引脚PULSE连接到步进电机的驱动电路，从而实现电机的转动。
2. 控制电路：控制电路负责接收外部输入的控制信号，并通过适当的逻辑电路来控制NE555的触发和复位。
通过调整输入的脉冲频率和脉冲宽度，我们可以控制步进电机的转速和转动方向。
此外，还可以添加一些保护电路，如电流限制电路和过压保护电路，以保证步进电机的安全运行。
第四部分：基于NE555的步进电机控制电路实现和优化在实现步进电机控制电路之前，我们需要做一些参数的选择和优化。
根据步进电机的额定电流和工作电压，我们可以选择合适的驱动电路。
同时，还可以通过调整NE555的电路参数和脉冲信号的频率和宽度等来实现电机的精确控制。
在实际实现时，我们还需要注意一些细节，如电源的稳定性、电路的耗能情况等。
步进电机工作原理及控制电路
//按键标志变量
flag1=0;
//步进数标志变量
init();
//液晶初始化子程序
while(1)
{
keyscan();
//键盘扫描子程序
if(flag==1)
{
zz();
//正转子程序
}
else if(flag==3) {
fz(); } writebjs(8,count); } }
//反转子程序
it 动机正转，其励磁顺序如图所示。若励磁信号反向传送，则步进电动机反转。励
磁顺序： A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A
A-B 表4.3 1-2 相励磁法
步进电动机的负载转矩与速度成反比，速度愈快负载转矩愈小，当速度快至 其极限时，步进电动机即不再运转。所以在每走一步后，程序必须延时一段时间。 下面介绍的是国产20BY-0型步进电机，它使用+5V直流电源，步距角为18度。电 机线圈由四相组成，即A、B、C、D四相，驱动方式为二相激磁方式，电机示意图 和各线圈通电顺序如图4.2和表4.1所示：
6
法增大起动电流，以提高步进电机转动力矩，即提高其工作频率。由于步进电机
是感性负载，所以进入绕组的电流脉冲是以指数形式上升，即这时电流脉冲i为：
i = IH (1 − e−1/Tj )
(4.4)
公式
其中：i是电流脉冲瞬时值；
IH 是在开关回路电压为u时的电流稳态值；
Tj 是开关回路的时间常数，Tj = L / ( RL + RC )
θ s = 2Π / Nrk
公式（4.1） 或
θ s = 360o / Nrk
公式（4.2）
其中：k是步进电机工作拍数，Nr是转子的齿数。
步进驱动器控制电机抱闸驱动电路的制作方法
步进驱动器控制电机抱闸驱动电路的制作方法步进驱动器是一种控制电机的装置，通过控制信号输入来驱动电机转动。
而抱闸驱动电路是一种用于控制制动器的电路，可以使电机停止转动并保持在某个特定位置。
步进驱动器控制电机抱闸驱动电路的制作方法如下：1.设计电路图：首先，需要根据步进电机和抱闸制动器的型号和规格，设计电路图。
电路图应包括步进驱动器和抱闸驱动电路的连接方式和元件。
确保电路图的正确性和合理性。
2.配置电路元件：根据电路图，准备所需的电路元件，包括步进驱动器芯片、抱闸驱动器芯片、电容器、电阻器、电感器等。
确保选购到符合工作要求的合适元件。
3.连接步进驱动器：将步进驱动器芯片连接到电路板上，根据引脚定义将芯片正确连接。
通常步进驱动器芯片具有相应的控制引脚，如使能引脚、方向引脚、脉冲引脚等。
根据电路图连接正确的引脚。
4.连接抱闸驱动电路：将抱闸驱动器芯片连接到电路板上，根据引脚定义将芯片正确连接。
抱闸驱动器芯片通常具有制动控制引脚和状态反馈引脚。
根据电路图连接正确的引脚。
5.配置电源：为步进驱动器和抱闸驱动电路提供电源。
根据芯片的电源要求，配置相应电源电压和电流。
通常步进驱动器和抱闸驱动器芯片的电源电压范围在12V到36V之间。
6.连接信号线：根据电路图连接步进驱动器和抱闸驱动电路的信号线。
信号线通常包括脉冲信号、方向信号、使能信号等。
确保信号线的正常连接。
7.调试和测试：经过以上的连接工作之后，对电路进行调试和测试。
通过输入控制信号，观察步进驱动器和抱闸驱动器的工作状态，确保其正常工作和稳定性。
8.完善电路设计：根据实际应用需求，对电路进行进一步的改进和完善。
可以增加保护电路、滤波电路、反馈电路等，提高电路的可靠性和稳定性。
9.封装和固定：将电路板固定在适当的位置，并进行封装，保护电路元件不受外界干扰或损坏。
10.测试验证：对已制作的电路进行长时间运行的测试和验证。
通过多次测试验证，确保电路的可靠性和稳定性。
四相八拍步进电机控制电路
四相八拍步进电机控制电路
步进电机在各种自动控制领域中有着广泛的应用，它通过精确的位置控制和简单的控制电路设计，实现了高效的运行。
在步进电机中，四相八拍步进电机是一种常见的类型，它具有结构简单、控制方便等特点，因此得到了广泛采用。
步进电机的控制原理基于控制电路对电机内部各个线圈的通断控制，从而实现单步运动。
四相八拍步进电机由四个线圈组成，按相间夹角为90度的顺序连接，每相均可单独控制。
常见的步进电机控制电路包括单片机控制、逻辑门控制等。
在设计四相八拍步进电机控制电路时，首先需要确定电机驱动方式。
常见的方式包括全步进驱动和半步进驱动。
全步进驱动中，电机每步转动一个完整的步进角度；而在半步进驱动中，电机每步转动半个步进角度。
选择不同的驱动方式可以实现不同的转动精度和速度要求。
控制电路中常用的元器件包括晶体管、电阻、电容等。
通过合理的连接和控制，可以使步进电机按照预先设定的步进序列运行。
在具体设计电路时，需要根据电机的参数和工作要求，选择合适的元器件和控制方式，并进行电路调试和优化。
为了确保步进电机的稳定运行，还需要注意电源稳定性和线圩的连接质量。
稳定的电源可以提供电机正常工作所需的能量，而良好的线圩连接可以减小电机运行时的噪音和振动，延长电机使用寿命。
总的来说，四相八拍步进电机控制电路是实现步进电机精准运动的关键，通过合理的设计和调试，可以有效地实现对电机位置的控制。
在实际应用中，可以根据具体要求进行电路的定制设计，以满足不同场景下步进电机的控制需求。
1。
步进电机硬件电路的设计
步进电机硬件电路的设计1、单片机的选择本次设计以CPU选用89C5l作为步进电机的控制芯片．89C51的结构简单并可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上．使用方便等优点，而且完全兼容MCS5l系列单片机的所有功能。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FAlsh ProgrAmmABle And ErAsABle ReAd Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 1.1单片机的引脚功能: 1）VCC（40）：电源+5V。
2）VSS（20）：接地，也就是GND。
3）XTL1（19）和XTL2（18）：振荡电路。
单片机是一种时序电路，必须有脉冲信号才能工作，在它的内部有一个时钟产生电路，有两种振荡方式，一种是内部振荡方式，只要接上两个电容和一个晶振即可；另一种是外部振荡方式，采用外部振荡方式时，需在XTL2上加外部时钟信号（详细的内容将在以后的课程中专门介绍）。
4）PSEN（29）：片外ROM选通信号，低电平有效。
5）ALE/PROG（30）：地址锁存信号输出端/EPROM 编程脉冲输入端。
6）RST/VPD（9）：复位信号输入端/备用电源输入端。
7）EA/VPP（31）：内/外部ROM选择端8）P0口（39-32）：双向I/O口。
9．P1口（1-8）：准双向通用I/0口。
9）P2口（21-28）：准双向I/0口。
原理图如1所示：图1 AT89C51的引脚图 1.2 主要特性：与MCS-51 兼容4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定、128*8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式、片内振荡器和时钟电路1) 振荡器特性：XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
步进电机驱动电路设计
步进电机驱动电路设iti耍隧着数字化技术发展，数字控制技术得對了广泛而深入的应用。
步进电机是一种将数字信号直接转换成轴位務或线位務的控制腿动元件,具有快速起动和停止的特点。
S 为步进电动机组成的控翎系统结构简单，价招低廉，性能上能满足工业腔制的基本要求, 所以广泛地应用于手工业自动控翎、数控机床、组合机床、机器人、il算机外围设备、照相机，投影仪、像机、大型望远镜、卫星天线定位系貌、医疗器件以员各种可腔机MIR等等。
直流电机广泛应用于it算机外围设备（如硬盘、軟盘和光盘存棒器）、家电产品、医疗器械和电动车上,无刷直流电机的转子部普遍使用永龜林料组成的磁鋼, 并且在航空、航天、汽车、精密电子等行业也被广泛应用。
在电工设备中的应用，除了直浦电磁铁（直济继电器、直滾接触器等）外，最重要的就是应用在直济废转电机中。
在发电厂里，同步发电Hl的助脱机、蓄电池的充电HI 等，都是直流发电Hl；錯炉给粉机的原动机是直流电动机。
此外,在许多工业部门，例如大塑轧鋼设备、大型精密机床、矿井卷畅机、市电车、电缆设备要求严怡线速度一致的地方等，通常都果用直流电动机作为原动机来isaji作机械的。
直逍发电机通常是作为直流电源，向负裁输岀电能；a 潦电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作，向负我输出机械能。
在控初系坑中, 直潦电机还有其它的用迩，例如测速电机、何服电机等。
他们都是利用电和磁的相互作用来实现向机械能能的转换。
介鉛了步进电机和直流电机原理及其驱动程序控初控制模块，通11 AT89S52单片机及脉冲分配器（R林逻辑转换器）L298完成步进电机和宜流电机各种运行方式的控制。
实现步进电机的正反转速18控制并且显示数振。
整个系筑果用模快化设计，结枸简单、可靠,通il按建控制，操作方便，节省成本。
关鍵词:步进电机，单片机控制,AT89S52, L297, L2981步进电动机11.1步进电机简介11.2步进电机分类22步进电机工作原理32. 1步进电HI结构32. 2步进电机的旋转方武3 3设计原理53.1硕件电路组成53.2步进电机控制电路53.2.1廿数器工作模成63.2.2定时器工作模式6 4步进电机驱朋电路设it 74.1驱动芯片L29774.2驱动芯片L29884.3權盘电路94.4显示电路105步进电机控制程序11 总给14致15参考文151步进电动机1.1步进电机简介步进电动#1是一种稱电脉冲信号转換成角位務或线位務的精密执行元件,由于步进电机具有控制方便、体枳小等特点,所以在数控系统!自动生产线!自动灿表!绘图机和计算机外围设备中需到广泛应用。
步进电机H桥功率驱动电路设计
步进电机H桥功率驱动电路设计步进电机是一种特殊的直流电机，可以通过一定的控制方式实现精准的角度控制。
步进电机的驱动电路通常采用H桥功率驱动电路，其中H桥电路是通过四个开关元件（通常是MOSFET管或者IGBT管）和两个电源组成的，能够实现电机的正、反向旋转。
H桥电路由四个开关元件组成，其中开关S1和S4连接在一起，共同控制电机的一个端口，开关S2和S3连接在一起，共同控制电机的另一个端口。
H桥电路有四种状态：S1和S4为导通状态，S2和S3为截止状态；S2和S3为导通状态，S1和S4为截止状态；S1和S3为导通状态，S2和S4为截止状态；S2和S4为导通状态，S1和S3为截止状态。
步进电机的驱动原理是通过控制H桥电路的四种状态，使得电机在施加电源电压的不同方向上旋转。
控制步进电机的一个重要参数是步距角，即电机每转一圈所走过的角度。
根据步距角的大小，步进电机可以分为全角步进电机和半角步进电机。
全角步进电机的步距角为360度/步数，控制方式可以是单相驱动方式或者双相驱动方式。
单相驱动方式只需要两个驱动电路，一个控制电机的一个端口，另一个端口通过调整S1和S4的导通时间来实现，通过调整导通的时间长短，可以控制电机的速度。
双相驱动方式需要四个驱动电路，分别控制电机的两个端口，通过交替切换四种状态来实现控制。
半角步进电机的步距角为360度/（2×步数）。
控制半角步进电机通常采用四相驱动方式，需要八个驱动电路，通过交替切换八种状态来实现控制。
四相驱动方式的原理是将步进电机的一个端口分成四段，通过施加电源电压的不同顺序，使得电机在不同的相邻段上产生磁场，并完成旋转。
步进电机的驱动电路设计需要考虑以下几个问题：1.驱动电路的工作电压范围，要能适应电机的额定电压以及工作电压波动范围。
2.驱动电路的开关元件的选型，要能够满足电流和功率的要求，并具有足够的开关速度。
3.驱动电路的保护措施，要考虑过流、过热等异常情况的保护。
基于单片机的步进电机控制电路设计
基于单片机的步进电机控制电路设计
步进电机是一种应用广泛的电机，它的控制方式是通过逐步改变电流来驱动电机转动。
基于单片机的步进电机控制电路设计可以使步进电机的控制更加精确、方便和自动化。
下面将介绍一下如何设计一台基于单片机的步进电机控制电路。
首先，我们需要选择合适的单片机。
对于步进电机控制，需要一个I/O口数目足够的单片机，并且要求计算速度快、性能稳定。
常用的单片机有AT89C51、AVR、PIC、STM32等，其
中STM32拥有强大的计算能力和外设支持，非常适合用于步
进电机控制电路的设计。
接下来，我们需要考虑步进电机的驱动方式。
步进电机可以采用全步进或半步进两种方式驱动。
全步进控制方式会让电机一步步转动，步距为180度，转速慢但精确度高，而半步进控制方式可以让电机先半步，再进入全步进控制，提高了转速同时又保持了较高的精度。
最后，我们需要设计电路连接和代码编写。
在电路连接方面，需要将单片机输出引脚和驱动芯片的控制引脚相连，同时将驱动芯片输出端和电机的相应引脚相连。
在代码编写方面，需要根据所选单片机的指令集来编写步进电机控制引脚输出的程序，实现步进电机转速和方向的控制。
综上所述，基于单片机的步进电机控制电路设计需要选取合适的单片机，选择合适的步进电机驱动方式，并根据电路连接和
代码编写来实现电机的精确控制。
这样设计出的步进电机控制电路可以应用于各种机械设备控制，使之更加智能化和自动化。
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黄冈职业技术院
系别:07 机电工程系
专业: 应用电子
班级:二班
设计者:戴久志、邓修海、徐凯
指导老师: 温锦辉
设计课题: 液晶8279步进电机系统
设计时间: 二0一一年四月二十号
步进电机控制电路设计
1、系统基本方案
根据设计要求，步进电机控制电路可以分为控制模块、显示模块、电源模块、键盘模块、电机驱动模块、步进电机部分。
步进电机控制电路基本模块方框图如图1.1所示。
2、系统硬件设计与实现
2．1、步进电机介绍
随着工业技术的不断进步，在自动化控制、精密机械加工、航空航天技术及所有要求高
精度定位等高新技术领域，步进电机的得到了广泛的应用。
步进电机是一种将脉冲信号转化为角位移的执行机构。
若在其输入端加入有规律的脉冲信号,就能驱动步进电机按设定的方向移动一定的距离或转动一个角度（称为“步距角”）。
从结构上步进电机分为单相、双相、三相、四相、五相、六相等多种。
本次设计使用步进电机分为A、B、C、D四相绕组，每相通电一次称为一拍。
四相步进电机根据不同的通电规律可分为几种工作模式：
⑴、四相单四拍：A-B-C-D；
⑵、四相双四拍：AB-BC-CD-DA；
⑶、四相单八拍：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA；
⑷、四相双八拍：AB-ABC-BC-BCD-CD-CDA-DA-DAB。
步进电机的正反转与电机每相的通电顺序有关，可以改变相序来改变电机的正反转。
步进电机每步所旋转角度的大小，称为步距角（βB）。
它是由电机本身转子的齿数（Z R）。
一个通电循环内通电节拍数（M Q）决定的。
即βB=360/ Z R M Q。
电机出厂的步距角是固定的。
四相步进电机的步距角为0.90/1.80(表示半步工作时为0.90，整步工作时为1.80)。
步进电机转速的高低与控制脉冲频率有关。
改变控制脉冲频率，可改变电机转速。
2．2、步进电机驱动模块
步进电机的驱动电路采用常用的电动机驱动芯片L298，它能够接受标准的TTL电平控制信号，驱动电机。
L298操作时能提供的电压能达到46V，直流电流4A，具有过热保护功能，逻辑“0”的输入电压达到1.5V。
L298在控制器的控制下驱动一个步进电动机，控制器产生L298年需的控制信号，以控制步进电机的运动状态。
为了防止定子绕组的电感作用，使得电流切换时产生过电压，步进电机每相绕组两端都须并联一个用天在换相时起续流作用的肖基特二极管。
步进电机驱动电路原理图如图
图2.2.1 步进电机驱动电路原理图
2．3、控制子程序
2．3．1、四相单四拍正转子程序
四相单四拍正转子程序主要用于控制步进电机以步距角为 1.80角度顺时针旋转。
控制器从端口依次向步进电机的每相输出脉冲信号。
每输出一个脉冲信号步进电机转动一定的角度。
其工作模式为：A-B-C-D。
;******单四拍正转******
MOV P1,#01H
ACALL DELAY2
MOV P1,#02H
ACALL DELAY2
MOV P1,#04H
ACALL DELAY2
MOV P1,#08H
ACALL DELAY2
2．3．2、四相单四拍反转子程序
四相单四拍反转子程序主要用于控制步进电机以步距角为 1.80角度逆时针旋转。
其工作模式为：D-C-B-A。
;******四拍反转******
MOV P1,#08H
ACALL DELAY2
MOV P1,#04H
ACALL DELAY2
MOV P1,#02H
ACALL DELAY2
MOV P1,#01H
ACALL DELAY2
2．3．3、四相双四拍正转子程序
四相双四拍正转子程序主要用于控制步进电机以步距角为 1.80角度顺时针旋转。
其工作模式为：AB-BC-CD-DA。
MOV P1,#0CH
ACALL DELAY2
MOV P1,#06H
ACALL DELAY2
MOV P1,#03H
ACALL DELAY2
MOV P1,#09H
ACALL DELAY2
2．3．4、四相双四拍反转子程序
四相双四拍反转子程序主要用于控制步进电机以步距角为 1.80角度逆时针旋转。
其工作模式为：DA-CD-BC-AB。
MOV P1,#09H
ACALL DELAY2
MOV P1,#03H
ACALL DELAY2
MOV P1,#06H
ACALL DELAY2
MOV P1,#0CH
ACALL DELAY2
2．3．5、四相单八拍正转子程序
四相单八拍正转子程序主要用于控制步进电机以步距角为0.90角度顺时针旋转。
其工作模式为：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA。
MOV P1,#08H
ACALL DELAY2
MOV P1,#0CH
ACALL DELAY2
MOV P1,#04H
ACALL DELAY2
MOV P1,#06H
ACALL DELAY2。