嵌入式电机转动控制实验..
嵌入式系统中的电机控制与驱动技术

嵌入式系统中的电机控制与驱动技术嵌入式系统中的电机控制与驱动技术是现代工程和科技领域中的重要组成部分。
电机广泛应用于工业自动化、机械设备、电动车辆和家用电器等领域,而在嵌入式系统中,电机控制与驱动技术的发展对于提高系统性能和功能起着至关重要的作用。
本文将介绍嵌入式系统中电机控制与驱动技术的基本原理、常见的控制方式以及相关的应用领域。
首先,了解电机控制与驱动技术的基本原理对于深入理解嵌入式系统中的应用至关重要。
电机控制涉及到电机的启动、停止、转速控制以及位置控制等关键操作。
驱动电机所使用的技术通常包括直流电机驱动、步进电机驱动和交流电机驱动等。
这些驱动技术在嵌入式系统中起到了桥梁的作用,将嵌入式系统和电机之间的信号传递和转化进行衔接。
同时,嵌入式系统中的电机控制与驱动技术还需要考虑能耗、效率以及稳定性等因素,以确保整个系统的正常运行。
在电机控制与驱动技术中,常见的控制方式有开环控制和闭环控制。
开环控制指的是根据预设的输入信号直接控制电机的输出,而不对反馈信号进行监控和调整。
该控制方式简单,但容易受到外界干扰和系统不稳定性的影响。
闭环控制则通过对电机输出信号和反馈信号的比较来实现控制的闭合回路。
这种控制方式可以根据反馈信息动态调整控制输出,从而提高系统的稳定性和准确性。
在嵌入式系统中,闭环控制方式常常用于实现精确的电机控制,如速度和位置控制。
嵌入式系统中电机控制与驱动技术的应用领域非常广泛。
在工业自动化中,电机被广泛应用于生产线上的自动化设备中,如机械臂、传送带和机器人等。
通过嵌入式系统中的电机控制与驱动技术,可以实现高精度、高效率的自动化生产。
在机械设备领域,电机控制与驱动技术可以实现机械设备的精确控制和调节,提高生产效率和产品质量。
在电动车辆领域,嵌入式系统中的电机控制与驱动技术可以实现电动车辆的动力控制和能量管理,提高电动车辆的续航里程和性能。
在家用电器领域,电机控制与驱动技术可以实现家用电器的智能化控制和优化能耗,提高用户体验和节能效果。
嵌入式lm298电机控制模块使用方法

嵌入式lm298电机控制模块使用方法
嵌入式LM298电机控制模块是一种常见的电机驱动控制模块,它可以驱动
直流电机、步进电机等不同类型的电机。
以下是使用嵌入式LM298电机控
制模块的一般步骤:
1. 连接电源和电机:将电源连接到控制模块的电源端口,并将电机连接到控制模块的电机端口。
2. 编写控制程序:使用微控制器编写控制程序,以控制电机的启动、停止、方向和速度等。
控制程序可以通过微控制器的PWM输出端口或数字输入/
输出端口发送信号给嵌入式LM298电机控制模块。
3. 烧录程序:将编写好的控制程序烧录到微控制器中。
4. 测试和调整:连接微控制器和嵌入式LM298电机控制模块,通过测试电机的运行情况来检查程序的正确性。
如果需要,可以调整程序中的参数来改变电机的运行状态。
需要注意的是,具体的使用方法可能因嵌入式LM298电机控制模块的品牌、型号和控制需求而有所不同。
因此,在实际使用过程中,建议参考相关产品的使用手册或技术文档,以确保正确地使用该模块。
嵌入式系统中的电机驱动与控制技术

嵌入式系统中的电机驱动与控制技术嵌入式系统已经成为当今世界中各个行业中不可或缺的重要组成部分。
在这样的系统中,电机驱动与控制技术是至关重要的。
电机驱动与控制技术在许多领域中扮演关键角色,包括工业自动化、机器人技术、汽车工程、家电等。
本文将详细介绍嵌入式系统中的电机驱动与控制技术的原理和应用。
电机驱动与控制技术是将电能转化为机械能的过程。
在嵌入式系统中,电机被设计成具有高效能和精确控制的特性,以满足不同应用领域的需求。
电机的驱动与控制可以通过不同的技术来实现,如直流电机驱动、交流电机驱动、步进电机驱动等。
直流电机驱动是一种常见的电机驱动技术。
它通过控制电机的电压和电流来实现驱动与控制。
直流电机驱动系统由电源、电机和控制器组成。
控制器通过对电流和电压进行调整来实现电机的速度和方向控制。
在嵌入式系统中,直流电机驱动技术广泛应用于机器人技术、自动化流水线、电动车等方面。
交流电机驱动技术是另一种常见的电机驱动技术。
它通过控制电机的电压和频率来实现驱动与控制。
交流电机驱动系统由电源、电机和控制器组成。
控制器通过调整电源提供的交流电压和频率来实现电机的速度和方向控制。
交流电机驱动技术在家电、工业生产线等领域中广泛应用。
步进电机驱动技术在嵌入式系统中也是非常常见的。
步进电机是一种特殊类型的电机,其运动是通过每一步的脉冲驱动实现的。
步进电机驱动系统由电源、电机和控制器组成。
控制器通过发送脉冲信号来驱动步进电机,实现电机的旋转和位置控制。
步进电机驱动技术在打印机、复印机、数控设备等领域中得到广泛应用。
除了不同类型的电机驱动技术外,嵌入式系统中的电机控制技术也非常重要。
电机控制技术通过对电机的速度、位置和转矩进行控制来满足不同应用的需求。
在嵌入式系统中,可以使用传统的PID控制器,也可以使用现代的模糊控制器、神经网络控制器等来实现对电机的高精度控制。
电机控制技术的设计和实现需要考虑到电机的特性、传感器的反馈信号和控制算法等因素。
一种嵌入式电机控制系统

一种嵌入式电机控制系统嵌入式电机控制系统是一种常用的自动化控制系统,它广泛应用于机器人、自动化生产线等领域。
本文将介绍一种嵌入式电机控制系统的构成、控制方式及应用。
一、系统构成嵌入式电机控制系统由嵌入式控制器、电机驱动器和电机组成。
其中,嵌入式控制器是嵌入式系统中的计算机、通常采用单片机或微处理器;电机驱动器是将控制器输出的控制信号,转换为电机实际驱动信号的装置;电机是被控制的对象,通常是带有转子的直流电机或交流电机。
二、控制方式嵌入式电机控制系统的控制方式包括开环控制和闭环控制。
开环控制是将控制信号直接输出给电机驱动器,由电机驱动器将信号转换为电机驱动信号;闭环控制则是在开环控制的基础上增加检测反馈回路,将电机的实际运行状态反馈给控制器,再根据反馈信号进行调整。
三、应用场景嵌入式电机控制系统广泛应用于机器人、自动化生产线等领域。
例如,机器人通常需要通过电机驱动手臂进行动作控制,这就需要嵌入式电机控制系统来控制电机的启停、速度调整等功能;自动化生产线则需要对各类生产设备的电机进行控制,以达到智能化的生产目的。
四、应用优势嵌入式电机控制系统具有以下优势:1. 快速响应:嵌入式电机控制系统可以实时检测电机的运行状态,并根据需要进行调整,实现快速响应。
2. 稳定性高:嵌入式电机控制系统采用闭环控制方式,可以及时调整电机运行状态,提高系统的稳定性。
3. 安全可靠:嵌入式电机控制系统具有完善的安全保护功能,可以有效地保障系统的运行安全。
五、总结嵌入式电机控制系统是一种常用的自动化控制系统,其广泛应用于机器人、自动化生产线等领域。
本文介绍了该系统的构成、控制方式和应用优势,相信可以对嵌入式电机控制系统的理解有所帮助。
数据分析是一项广泛应用于各个领域的重要技能。
通过收集、整理、分析和解释数据,可以帮助人们更好地了解现象,做出科学、准确的判断和决策。
下面将以一个假想案例为例,演示如何进行数据收集和分析。
假设某餐厅想要了解其顾客的消费情况,我们可以采用以下方法进行数据收集:在收银台安装记录仪,记录每个顾客的消费金额、支付方式、就餐时间等信息;在服务员手册上添加一个关于顾客消费的调查问卷,收集关于就餐质量和消费体验的反馈;对收集到的数据进行整理和清洗,形成表格和图表,方便进行分析和比较。
嵌入式应用实验报告,实验三 步进电机实验信科10级cumt

实验三步进电机实验一、步进电机简介:单相步进电动机有单路电脉冲驱动,输出功率一般很小,其用途为微小功率驱动。
多相步进电动机有多相方波脉冲驱动,用途很广。
使用多相步进电动机时,单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转换为多相脉冲信号,在经功率放大后分别送入步进电动机各项绕组。
每输入一个脉冲到脉冲分配器,电动机各相的通电状态就发生变化,转子会转过一定的角度(称为步距角)。
正常情况下,步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比;连续输入一定频率的脉冲时,电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。
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。
常用的步进电机:反应式步进电动机(VR):结构简单,生产成本低,步距角可以做的相当小,但动态性能相对较差。
永磁式步进电动机(PM):出力大,动态性能好;但步距角一般比较大。
混合步进电动机(HB):综合了反映式和永磁式两者的优点,步距角小,出力大,动态性能好,是性能较好的一类步进电动机。
二、实验原理:本实验采用四相步进电机(故只介绍其原理):使用四相式步进电机,工作模式为两相四拍。
系统中采用一路I/O 进行脉冲输出,通过CPLD控制器进行脉冲分配,在通过功率放大后,进入步进电机的各相绕组。
电机有两种工作模式:半步模式,整步模式。
整步模式下的步距角为18o,半步模式则为9o,(1)半步模式脉冲信号图:脉冲分配信号(2)整步模式:脉冲信号图:脉冲分配信号实验原理图:实验系统中的步进电机的四相由0x28000006的bit0~bit3控制,bit0对应于MOTOR_A,bit1对应于MOTOR_B,bit2对应于MOTOR_C,bit3对应于MOTOR_D。
通过编制脉冲分配表表控制步进电机。
驱动方法我们驱动步进电机的话有好几种方法,个人觉得比较简单也比较常用的还是下面这两种,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.,第一:AB高,CD低,电流则如下图黄色线所示方向流动,产生的磁场使得电机转子顺时针转动90度,转过90度之后就停在那里了;第二:BC高,AD低,电流如下图所示,同样道理,电机转子转过90度;第三,CD高,AB低,如下图:第四,DA高,BC低,如下图:如此一循环之后,电机转子就转过了一周,如果这样循环这样一个动作的话,那电机就会转起来了!现在大家应该明白了什么是四相四拍了吧!同理,四相八拍也是一样的道理.三、实验基本步骤:1.将仿真器及usb线,com串行线,S3C2410实验板与电脑连接好。
基于嵌入式单片机的电机控制系统设计

基于嵌入式单片机的电机控制系统设计1 引言电机控制系统是工业生产中最重要的自动控制系统,它具有很高的使用价值和社会效益,是推动现代化进程的核心力量。
随着社会经济的不断发展,对电机控制系统的要求也越来越高。
这就使得嵌入式单片机控制的电机成为实现自动化控制的有力工具。
2 功能介绍基于嵌入式单片机的电机控制系统主要实现了两个任务,一是运行控制,它包括操作系统的初始化,以及实现定时和定周期的运行控制等;二是电机的调速和安全保护,它包括根据控制信号实现电机的调速和安全保护。
3 系统结构基于嵌入式单片机的电机控制系统由外设接口部分、控制部分、运行显示部分和安全保护部分组成,外设接口部分包括汽车远程开关、无线遥控器、服务器、传感器和其他外接设备等;控制部分包括电机控制器和微处理器;运行显示部分包括七段LED显示屏;安全保护部分包括热保护功能、拉启开关和转速限制开关等。
4 系统优势基于嵌入式单片机的电机控制系统具有硬件简单、故障率低、抗干扰性强、操作方法简单、成本低等特点,可对电机的运行状态进行实时监控和反馈,且完全符合电机的安全要求,可靠性高。
5 系统的应用基于嵌入式单片机的电机控制系统可广泛应用于食品、医药、环保、幕墙、汽车、物联网等行业的企业,比如可以应用于食品行业的自动包装机,应用于医药行业的药品贴标机,应用于环保行业的燃气投加机,应用于幕墙行业的铝合金开水机,应用于汽车行业的电动自行车等等。
6 总结基于嵌入式单片机的电机控制系统具有硬件简单、故障率低、抗干扰性强、操作方法简单、成本低等特点,广泛应用于食品、医药、环保、幕墙、汽车、物联网等多个行业,可为实现自动化控制作出重要贡献。
嵌入式步进电机课程设计实验

课程设计课程名称_嵌入式系统原理题目名称_基于ARM的步进电机的实现学生学院_自动化学院专业班级_13级物联网工程1班学号_学生姓名指导教师张小波2015年12月25日一、课题应用现状及应用分析随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的要求量与日俱增,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国名经济领域都有应用。
研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
本控制系统的设计,有硬件设计和软件设计两部分组成。
其中,硬件设计主要包括单片机最小系统、键盘控制模块、步进电机驱动模块、数码显示模块等功能模块的设计,以及硬件电路在电路板上的实现。
软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序,最总实验对步进电机转动方向及转动速度的控制,并且将步进电机的转动速度动态显示在LED数码管上。
二、功能模块介绍及总体设计;(一)模块介绍:1、ARM嵌入式开发板本课程设计所用到的是ALIENTEK MiniSTM32开发板,该开发板采的的是STM32F103RCT6芯片;SPI FLASH 芯片是W25Q64,容量为 8M 字节;配备有LCD模块接口和三个功能按钮。
2、步进电机(1)工作原理: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步进电机件。
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,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
(2)驱动方式:①相励磁法:每一瞬间只有一个线圈导通,其他线圈休息。
其特点是励磁方法简单,耗电低,精确度良好。
但是力矩小、震动大,每次励磁信号走的角度是标称角度。
嵌入式大作业_基于s3c2410的ad转换与电机控制系统

嵌入式大作业_基于s3c2410的ad转换与电机控制系统嵌入式实验报告基于S3C2410的AD转换与电机控制系统院 (系) 计算机与信息工程学院专业控制工程学生姓名成绩指导教师2015年5月摘要:本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的AD采集与电机控制系统,利用S3C2410 ARM微处理器作为主控CPU,辅以LINUX操作系统和Qt界面系统,实现了智能化的将AD采集的数据通过Qt界面形式展现出来,同时根据AD值的不同改变PWM的参数值,从而控制电机的方向和转速等功能,并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。
并解决了传统的数据采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁琐等弊端,能够完全适应现代化工业的高速发展。
关键词:嵌入式系统 ARM S3C2410 Qt AD采集 PWM 直流电机目录一(设计背景 ..................................................................... . (4)1.1设计目的 ..................................................................... (4)1.2设计要求 ..................................................................... (4)1.3设计意义 ..................................................................... ............ 4 二、系统开发环境 ..................................................................... (6)2.1 Qt/Embedded简介 (6)2.2 ARM-Linux简介......................................................................62.3 Qt/Embedded进行应用开发的流程 (6)2.4 交叉编译环境的介绍与构建 (7)三、系统设计 ..................................................................... . (7)3.1 设计思路...................................................................... .. (7)3.2系统硬件电路设计 (8)3.3系统软件设计 ........................................................................ 10 四、测试结果 ..................................................................... .............. 11 五、总结...................................................................... ..................... 12 参考文献...................................................................... (13)一(设计背景1.1设计目的1、注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力,培养创新意识和创新能力,并获得科学研究的基础训练。
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《嵌入式系统设计与实例开发》(2011-2012学年第2学期)实验报告实验五电机转动控制实验----c语言实现方法电机转动控制实验—C语言实现方法一、实验目的1.熟悉ARM本身自带的六路即三对PWM,掌握相应寄存器的配置。
2.编程实现ARM系统的PWM输出和I/O输出,前者用于控制直流电机,后者用于控制步进电机。
3.了解直流电机和步进电机的工作原理,学会用软件的方法实现步进电机的脉冲分配,即用软件的方法代替硬件的脉冲分配器。
4.掌握带有PWM和I/O的CPU编程实现其相应功能的主要方法。
二、实验内容学习步进电机和直流电机的工作原理,了解实现两个电机转动对于系统的软件和硬件要求。
学习ARM知识,掌握PWM的生成方法,同时也要掌握I/O的控制方法。
1.编程实现ARM芯片的一对PWM输出用于控制直流电机的转动,通过A/D旋钮控制其正反转及转速。
2.编程实现ARM的四路I/O通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动,通过A/D 旋钮转角控制步进电机的转角。
3.通过超级终端来控制直流电机与步进电机的切换。
三、预备知识1、用ARM SDT 2.5或ADS1.2集成开发环境,编写和调试程序的基本过程。
2、ARM应用程序的框架结构。
3、会使用Source Insight 3 编辑C语言源程序。
4、掌握通过ARM自带的A/D转换器的使用。
5、了解直流电机的基本原理。
6、了解步进电机的基本原理,掌握环形脉冲分配的方法。
四、实验设备及工具硬件:ARM嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC机Pentium100以上。
软件:PC机操作系统win98、Win2000或WinXP、ARM SDT 2.51或ADS1.2集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。
五、实验原理1.直流电机1)直流电动机的PWM电路原理晶体管的导通时间也被称为导通角а,若改变调制晶体管的开与关的时间,也就是说通过改变导通角а的大小,如图2-22所示,来改变加在负载上的平均电压的大小,以实现对电动机的变速控制,称为脉宽调制 (PWM)变速控制。
在PWM变速控制中,系统采用直流电源,放大器的频率是固定,变速控制通过调节脉宽来实现。
构成PWM的功率转换电路或者采用"H"桥式驱动,或者采用 "T"式驱动。
由于"T"式电路要求双电源供电,而且功率晶体管承受的反向电压为电源电压的两倍。
因此只适用于小功率低电压的电动机系统。
而"H"桥式驱动电路只需一个电源,功率晶体管的耐压相对要求也低些,所以应用得较广泛,尤其用在耐高压的电动机系统中。
图2-22 脉宽调制 (PWM)变速原理2)直流电动机的PWM等效电路如图2-23所示,是一个直流电动机的PWM控制电路的等效电路。
在这个等效电路中,传送到负载 (电动机)上的功率值决定于开关频率、导通角度及负载电感的大小。
开关频率的大小主要和所用功率器件的种类有关,对于双极结型晶体管(GTR),一般为lkHz至5kHz,小功率时(100W,5A以下)可以取高些,这决定于晶体管的特性。
对于绝缘栅双极晶体管(IGBT),一般为5kHz至l2kHz;对于场效应晶体管(MOSFET),频率可高达2OkHz。
另外,开关频率还和电动机电感有关,电感小的应该取得高些。
a) 等效电路 b) PWM电路中电流和电压波讨论图2-23 直流电机PWM控制当接通电源时,电动机两端加上电压UP,电动机储能,电流增加,当电源中断时,电枢电感所储的能量通过续流二极管VD继续流动,而储藏的能量呈下降的趋势。
除功率值以外,电枢电流的脉动量也与电动机的转速无关,仅与开关周期、正向导通时间及电机的电磁时间常数有关。
3)直流电动机PWM电路举例图2-24为直流电动机PWM电路的一个例子。
它属于"H"桥式双极模式PWM电路。
图2-24 直流电动机PWM电路举例电路主要由四部分组成,即三角波形成电路、脉宽调制电路、信号延迟及信号分配电路和功率电路。
电路中各点波形如图2-25所示。
其中信号延迟电路是为了防止"共态直通"而设置的。
一般延迟时间调整在(10~30)ps之内,根据晶体管特性而定。
其原理简单叙述如下:功率电路主要由四个功率晶体管和四个续流二极管组成。
四个功率晶体管分为两组,V1与V4、V2与V3分别为一组,同一组的晶体管同时导通,同时关断。
基极的驱动信号Ub1 = Ub2,Ub3=Ub4。
其工作过程为:●在t1’—t2 期间, Ub1> 0与Ub4 > 0,V1与V4导通,V2与V3截止,电枢电流沿回路l流通。
●在t2—T+ t1’期间,Ub1< 0与Ub4 < 0,V1与V4截止, Ub2 > 0 与U b 3> 0但此时由于电枢电感储藏着能量,将维持电流在原来的方向上流动,此时电流沿回路2流通;经过跨接于V2与V3上的续流二极管VD4、VD5。
受二极管正向压降的限制,V2与V3不能导通。
●T+ t1’之后,重复前面的过程。
●反向运转时,具有相似的过程。
图2-25 PWM电路中各点波形4)开发平台中直流电机驱动的实现开发板中的直流电机的驱动部分如图2-24所示;由于S3C44B0X芯片自带六路3对PWM 定时器,所以控制部分省去了三角波产生电路、脉冲调制电路和PWM信号延迟及信号分配电路,取而代之的是S3C44B0X芯片的定时器0、1组成的双极性PWM发生器。
PWM发生器用到的寄存器主要有以下几个:(1)TCFG0寄存器。
(2)TCFG1寄存器。
(3)TCON寄存器。
(4)TCNTB0& TCMPB0寄存器。
(5)TCNTO0寄存器,其地址和位描述如表2-38和2-39所示。
2.步进电机1)步进电机概述步进电机是一种能够将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件,它实际上是一种单相或多相同步电动机。
单相步进电动机有单路电脉冲驱动,输出功率一般很小,其用途为微小功率驱动。
多相步进电动机有多相方波脉冲驱动,用途很广。
使用多相步进电动机时,单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转换为多相脉冲信号,在经功率放大后分别送入步进电动机各相绕组。
每输入一个脉冲到脉冲分配器,电动机各相的通电状态就发生变化,转子会转过一定的角度(称为步距角)。
正常情况下,步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比;连续输入一定频率的脉冲时,电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。
由于步进电动机能直接接收数字量的输入,所以特别适合于微机控制。
2)步进电机的种类目前常用的步进电机有三类:● 反应式步进电动机(VR )。
它的结构简单,生产成本低,步距角可以做的相当小,但动态性能相对较差。
● 永磁式步进电动机(PM )。
它的出力大,动态性能好;但步距角一般比较大。
● 混合步进电动机(HB )。
它综合了反应式和永磁式两者的优点,步距角小,出力大,动态性能好,是性能较好的一类步进电动机。
3)步进电机的工作原理现以反应式三相步进电机为例说明其工作原理。
定子铁心上有六个形状相同的大齿,相邻两个大齿之间的夹角为60度。
每个大齿上都套有一个线圈,径向相对的两个线圈串联起来成为一相绕组。
各个大齿的内表面上又有若干个均匀分布的小齿。
转子是一个圆柱形铁心,外表面上圆周方向均匀的布满了小齿。
转子小齿的齿距是和定子相同的。
设计时应使转子齿数能被二整除。
但某一相绕组通电,而转子可自由旋转时,该相两个大齿下的各个小齿将吸引相近的转子小齿,使电动机转动到转子小齿与该相定子小齿对齐的位置,而其它两相的各个大齿下的小齿必定和转子的小齿分别错开正负1/3的齿距,形成“齿错位”,从而形成电磁引力使电动机连续的转动下去。
和反应式步进电动机不同,永磁式步进电动机的绕组电流要求正,反向流动,故驱动电路一般要做成双极性驱动。
混合式步进电动机的绕组电流也要求正,反向流动,故驱动电路通常也要做成双极性。
4)开发板中步进电机控制的实现本开发板中使用的步进电机为四相步进电机。
转子小齿数为64。
系统中采用四路I/O 进行并行控制,ARM 控制器直接发出多相脉冲信号,在通过功率放大后,进入步进电机的各相绕组。
这样就不再需要脉冲分配器。
脉冲分配器的功能可以由纯软件的方法实现。
图2-26 四相步进电机在开发板中的接法四相步距电机的控制方法有四相单四拍,四相单、双八拍和四相双四拍三种控制方式。
步距角的计算公式为:θb =kmCZ360 (式2-1)其中:m 为相数,孔制方法是四相单四拍和四相双四拍时C 为1,控制方法是四相单、双八拍时C 为2,Zk 为转子小齿数。
本系统中采用的是四相单、双八拍控制方法,所以步距角为360°/512。
但步进电机经过一个1/8的减速器引出,实际的步距角应为360°/512/8。
UP-NETARM300开发平台中使用EXI/O 的高四位控制四相步进电机的四个相。
按照四相单、双八拍控制方法,电机正转时的控制顺序为A →AB →B →BC →C →CD →D →DA 。
EXI/O 的高四位的值参见表2-40。
表2-40 电机正转时,EXI/O 的高四位的值反转时,只要将控制信号按相反的顺序给出即可。
可以通过宏SETEXIOBITMASK(bit,mask)(EXIO.h)来设置扩展I/O口,其中mask参数为0xf0。
六、实验步骤1.新建工程,将“Exp6电机转动控制实验”中的文件添加到工程。
2.编写直流电机初始化函数(MotorCtrl.c),其流程图如图2-27所示。
图2-27 直流电机初始化数MotorCtrl.c:#include "..\startup\44b.h"#include "MotorCtrl.h"#define MOTOR_SEVER_FRE 1000 //20kHz#define MOTOR_CONT (MCLK/2/2/MOTOR_SEVER_FRE)#define MOTOR_MID (MOTOR_CONT/2)void init_MotorPort(){//Dead Zone=24, PreScalero1=2;rTCFG0=(0<<24)|2;//divider timer0=1/2;rTCFG1=0;rTCNTB0= MOTOR_CONT;rTCMPB0= MOTOR_MID;rTCON=0x2; //update mode for TCNTB0 and TCMPB0.rTCON=0x19; //timer0 = auto reload, start. Dead Zone }void SetPWM(int value){rTCMPB0= MOTOR_MID+value;}3.控制直流电机的程序流程如图2-28所示。