DSP 步进电机
基于DSP的步进电机控制器的设计
1、采用高性能静态CMOS技术，使供电电压降为3.3V，减小了控制器功耗；40MIPS的最高指令执行速度使得指令周期为33ns ( 30MHz )，从而提高了控制器的实时控制能力。
2、基于TMS320C2xxDSP的CPU内核，保证了TMS320LF2407代码和TMS320系列DSP代码兼容。
3、片内有高达32K字FLASH程序存储器，高达1.5K字数据/程序RAM， 544字双口RAM ( DARAM)和2K字单口RAM ( SARAM ) 。
5、可扩展外部存储器总共192K字空间：64K字程序存储空间；64K字数据存储空间；64K字I/O寻址空间。
6、看门狗定时器模块(WDT )：可用来监控系统软件和硬件的操作，它可以按照用户设定的时间间隔产生中断。如果软件执行进入一个不正确的循环或者CPU运行出现异常时，该模块可以实现系统复位，使系统进入预定状态。
步进电机控制方案 dsp
步进电机控制方案 DSP简介步进电机是一种常用的电动机类型，适用于需要精确定位和高扭矩输出的应用场景。
与其他电机类型相比，步进电机具有较高的位置控制精度和较低的成本。
本文旨在介绍一种基于DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）的步进电机控制方案，以实现精确的步进电机控制。
DSP介绍DSP是一种专门用于数字信号处理的芯片或系统。
其优势在于能够高效地进行信号处理、算法运算和数据处理。
DSP芯片通常带有多个高性能的计算核心和丰富的外设接口，适用于各种实时应用。
在步进电机控制方案中，使用DSP作为控制器可以实现高精度的位置控制和快速响应。
步进电机控制原理步进电机是一种需要以离散的步进角度进行控制的电机。
其控制原理基于电机内部的定子和转子之间的磁场交互作用。
步进电机的转子通过电流驱动产生磁场，定子通过相序切换实现转子的转动。
控制步进电机的关键是准确控制相序的切换和电流的驱动。
基于DSP的步进电机控制方案可以通过以下步骤实现：1.位置规划：根据实际需求，确定步进电机需要旋转到的位置。
这可以通过输入命令、传感器反馈或计算算法等方式得到。
2.相序切换：根据位置规划，确定相序的切换顺序。
相序切换是通过控制电机驱动器中的逻辑电平来实现的。
DSP通过输出控制信号控制驱动器的相序切换，从而实现电机的转动。
3.电流驱动：根据步进电机的特性和要求，确定合适的电流驱动参数。
通过DSP输出的PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）信号和驱动电路，实现对电机相线施加准确的电流驱动。
4.反馈控制：根据应用需求，添加合适的反馈控制机制来实现闭环控制。
常见的反馈控制方式包括位置反馈、速度反馈和力矩反馈等。
DSP步进电机控制方案的优势相比传统的微控制器或PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制方案，基于DSP的步进电机控制方案具有以下优势：•高性能：DSP芯片具有强大的计算能力和实时性能，可以实现复杂的控制算法和快速响应。
dsp电机控制原理及应用
dsp电机控制原理及应用DSP电机控制原理及应用数字信号处理技术（DSP）在电机控制中的应用越来越广泛，其原理和应用如下：1. 原理DSP电机控制的原理基于对电机运行状态的实时监测和处理。
通过采集电机的传感器信号，并利用DSP芯片对信号进行数字化处理和分析，可以实现对电机的精确控制。
DSP电机控制的主要原理包括以下几个方面：- 电机速度闭环控制：通过对电机速度进行闭环控制，可以实现精确的速度调节和稳定的转速控制。
- 电流控制：DSP可以对电机的电流进行采样和处理，通过控制电机的电流大小和相位，可以实现电机的精确转矩控制。
- 位置控制：通过对电机位置信号的处理和反馈，可以实现对电机转动位置的准确定位和控制。
2. 应用DSP电机控制广泛应用于各种类型的电动机控制系统，如直流电机控制、交流电机控制和步进电机控制等。
根据电机控制的需求和应用场景的不同，DSP电机控制可以实现以下几个方面的功能：- 速度闭环控制：实现对电机转速的精确控制，用于需要稳定速度的应用，如风扇、泵等。
- 转矩控制：通过对电机电流的控制，实现对电机转矩的精确调节，适用于需要精确转矩输出的应用，如工业机械、机器人等。
- 位置控制：通过对电机位置信号的处理和反馈，实现对电机位置的准确定位和控制，适用于需要精确位置控制的应用，如CNC机床、自动化设备等。
- 动态响应控制：利用DSP的高性能计算能力和实时控制能力，可以实现对电机动态响应的控制，适用于对电机响应速度要求较高的应用，如印刷机、包装设备等。
综上所述，DSP电机控制原理简单明了，应用广泛。
凭借其优秀的数字信号处理能力和实时控制特性，DSP电机控制在电机控制领域具有重要的地位和广阔的应用前景。
dsp步进电机课程设计
dsp步进电机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解步进电机的原理、结构及其在DSP系统中的应用。
2. 学生能掌握步进电机控制的基础知识，包括步进电机的驱动方式和控制算法。
3. 学生能了解步进电机速度、位置控制的基本原理，并掌握相关参数的计算。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的步进电机控制程序，实现对步进电机的启停、转向、速度和位置控制。
2. 学生能通过实验和调试，分析步进电机控制中的问题，并提出相应的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对步进电机及其控制技术的兴趣，激发学生探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 培养学生的团队合作意识，让学生在合作中学会倾听、沟通和解决问题。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，注重实践操作，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程属于电子信息类学科，结合实际应用，强调理论与实践相结合。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术和编程基础，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：注重启发式教学，引导学生主动思考、探索和实践，提高学生的实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题中，培养学生的工程素养。
二、教学内容1. 步进电机原理及其在DSP系统中的应用- 步进电机的结构和工作原理- 步进电机在DSP系统中的集成方式2. 步进电机驱动与控制技术- 步进电机的驱动方式- 控制算法：开环控制与闭环控制- 步进电机速度、位置控制原理及参数计算3. 步进电机控制程序设计- 编程语言选择：C语言或汇编语言- 控制程序框架构建- 步进电机启停、转向、速度和位置控制程序编写4. 实验与调试- 实验设备与工具准备- 实验步骤及注意事项- 故障分析与解决方案5. 课程实践与案例分析- 步进电机控制项目实践- 分析实际工程案例，提高学生解决实际问题的能力教学内容安排与进度：第一周：步进电机原理及其在DSP系统中的应用第二周：步进电机驱动与控制技术第三周：步进电机控制程序设计第四周：实验与调试第五周：课程实践与案例分析教学内容与教材关联性：本教学内容与教材中“步进电机控制”章节紧密相关，涵盖了步进电机的基本原理、控制技术、程序设计等方面，确保了教学内容的科学性和系统性。
基于DSP的多通道步进电机驱动器研究
启停 、 加减速 、 运 行 电流 给定 和细分 工作模 式 选择 功 能 。驱 动器 还设 计 了通信 接 口电路 便于 系统 拓展 实 现对驱 动器 的更 好控 制 。实验 证 明所设 计 的驱动 器
动 器。论 文介 绍 了 多通道 步进 电机 基 于 Ｄ Ｓ Ｐ的硬 软 件 实现 ， 每个通 道都 采 用细 分驱动 技 术 ， 利用 固
定 开关频 率 Ｐ ＷＭ调 制技 术 实现 了绕 组 电流 的跟 踪控 制 。 驱 动 器既 能够 单通道 独 立工作 也 能够 多通
道协 同工作 ， 且 每 个通道 具 有选择 正反 转 、 细分 运行模 式 、 加 减速及 电流给 定等功 能 。实验 结果表 明 设计 的驱 动 器运行 稳定 、 安全、 可靠 ， 步进 电机低 频振 荡得 以改善 并在 宽频 率 范围 内平稳运行 。 关键 词 ： 多通道 ；步进 电机 ； Ｄ Ｓ Ｐ ２ ８ ３ ３ ５ ；细分 ； Ｐ ＷＭ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＤＳ Ｐ
ＷＵ Ｋａ ｎ ｇ ． Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ ｉ ｎ ｇ — ｌ ｉ ｎ
图 １ 固定 开 关 频 率 Ｐ Ｗ Ｍ 原 理 结 构 图
能满 足本 系统 的设 计要 求 。
整 个 系 统 主要 由 Ｄ Ｓ Ｐ控 制 电路 、 Ｌ ２ ９ ８驱 动 电
基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器的研究的开题报告
基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器的研究的开题报告一、研究背景步进电机具有简单、可靠、低噪声、低成本等优点，被广泛应用于数控机床、自动化设备、精密仪器、医疗器械等领域。
在步进电机驱动技术中，多细分技术是提高步进电机性能的有效方法之一。
传统的定步距驱动方式只有固定的步距角，难以满足高分辨率和高精度控制的需求。
而多细分技术则可以将每个步进脉冲分解成几个微步脉冲，从而大大提高步进电机的精度和平滑度。
目前，基于DSP的多细分步进电机驱动技术受到了广泛关注。
DSP芯片具有高性能、强实时性、易于扩展等优点，能够有效地实现多细分控制算法。
因此，研究开发基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器，具有很高的实用价值和研究意义。
二、研究内容和目标本研究的研究内容主要包括以下几个方面：1. 设计二相混合式步进电机的驱动电路：通过对二相混合式步进电机的结构和工作原理进行研究，设计出合理的驱动电路。
2. 设计多细分控制算法：分析多细分控制算法的原理和特点，结合步进电机的实际应用，设计出适合二相混合式步进电机的多细分控制算法。
3. 基于DSP的多细分步进电机驱动器设计：选择一款高性能的DSP 芯片，将多细分控制算法移植到DSP芯片中，设计出基于DSP的二相混合式步进电机驱动器。
4. 实验验证：对设计的多细分步进电机驱动器进行实际测试和验证，评估其性能和实用性，得出结论和改进方向。
本研究的研究目标是设计一种基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器，实现高分辨率和高精度控制，为步进电机在自动化控制领域的应用提供支持和保障。
三、研究方案和方法1. 研究二相混合式步进电机的驱动电路：在充分考虑步进电机工作原理和性能特点的基础上，选择合适的电路拓扑，设计出适合二相混合式步进电机的驱动电路。
2. 研究多细分控制算法：首先明确多细分控制算法的基本原理和逻辑，然后结合具体的步进电机应用，对多细分控制算法进行改进和优化，使其更加适合二相混合式步进电机的特点。
基于DSP的步进电机控制
基于DSP的步进电机控制一DSP简介DSP，即Digital Signal Processor数字信号处理器，它是以数字信号来处理大量信息的器件，强大数据处理能力和高运行速度。
其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。
再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
图1 TMS 320LF2407引脚图DSP在选型时主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、片内资源，如定时器的数量、I/O口数量、中断数量、DMA通道数等。
其主要供应厂商为TI、Motorola、Freescale等。
二．步进电机简介步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移进电机的转速或位置信号反馈给控制器DSP，从而实现转速或位置的闭环控制。
然后将转速或位置在液晶上显示，利用看门狗复位电路监控程序是否正常运行。
因为DSP本身使用工作电压和锁相环工作电压，故在系统使用外围电源电路提供5V电压时须转换成。
步进电机驱动电路由DSP产生的PWM信号不足以直接驱动电机运行，需要使用驱动电路，可使用集成芯片L298N，它是恒压恒流双H桥电机芯片，可同时控制两台直流电机，输出电流可达2A。
使用时应使用供电电压VS大于其逻辑电压VSS，否则将会出现电机失控的现象。
另外，为了保护电机，在驱动电路中需要加入两组续流二极管。
为了降低和减小驱动电路对控制系统的影响，可加入光耦器件。
DSP产生的PWM波经施密特反相器74HC14后加到TLP521-4光耦上进行光电隔离，再送给驱动芯片L298N.这样控制信号就变得稳定可靠了。
光电编码器的选择光电编码器的选择，可以选择增量式编码器或绝对值编码器，前者适用于速度检测，后者适用于位置检测。
编码器的A、B信号与正交解码脉冲单元QEP 相对应的引脚连接，可以检测出步进电机的速度(位置)，并且能够判断出步进电机的旋转方向。
dsp在生活中的应用之步进电机
By：王新悦 B1201304
dsp微处理器的优势
DSP是目前流行的微处理器，是以数字信号来处理大量信息
的器件它不仅具有可编程性，而且实时运行速度可达每秒执行
数以千万条的复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字
化电子世界中日益重要的计算机芯片。由于其强大的数据处理 能力和高运行速度，可用于自动控制、语音和图像处理 多个领
void SystemInit( ) { asm( " SETC INTM ") ; asm （ " CLRC SXM " ) ; asm（ " CLRC CNF " ） ; asm （" CLRC OVM " ) ; SCSRI =0x83FE ; WDCR= 0x006F ; KickDog(）; IFR=0xFFFF ; IMR=0x 0002; }
履带-腿式移动机构由执行装置，传动装置和行走装置3部分构
成，如图1所示。正常行驶时，履带环两侧的摆臂收起，步进电
动机1和2控制履带环的运动，越障时，需使摆臂配合动作，由 步进电动机3控制摆臂的转动。
a）俯视图
图1
控制系统的设计
硬件设计
控制系统分为5个部分，分别为PC机，仿真器，DSP，电动机驱 动器和步进电动机，在PC机上通过软件CCS发出指令，利用仿
3）程序。部分程序如下。
include " global. c" void SystemInit( ) ; void PWM _Init( ) ; void jiasu( ); void hengsu( ); void jiansu( ); void KickDog( ); int X, Y , Z , SPEEDCN , SPEEDWN , STEP =100 ; main( ) { SystemInit( )； MCRA= MCRA & 0xC0FF ; XPWM= 2400 ; PWM_Init( ) ; asm( " CLRC INTM " ) ; while(SPEEDWN ! = 0) ; }
dsp课程设计步进电机
dsp课程设计步进电机一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解步进电机的原理、特点以及应用，掌握步进电机的基本控制方法，培养学生动手实践能力和团队协作精神。
具体分解为以下三个方面的目标：1.知识目标：（1）了解步进电机的结构、原理和分类；（2）掌握步进电机的性能参数，如步距、转速、扭矩等；（3）熟悉步进电机的控制方法，如脉冲宽度调制（PWM）、脉冲序列发生器等。
2.技能目标：（1）能够分析步进电机的运行状态，进行简单的故障排查；（2）能够使用编程软件编写步进电机的控制程序；（3）具备步进电机系统的安装、调试和维护能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对新技术的好奇心和学习兴趣；（2）培养学生勇于实践、敢于创新的精神；（3）培养学生团队协作、共同解决问题的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.步进电机的原理与结构：介绍步进电机的工作原理、主要组成部分及其功能。
2.步进电机的性能参数：讲解步进电机的步距、转速、扭矩等性能参数的定义及计算方法。
3.步进电机的控制方法：介绍脉冲宽度调制（PWM）、脉冲序列发生器等步进电机控制方法。
4.步进电机应用实例：分析实际应用中步进电机的选型、安装、调试和维护。
5.动手实践：让学生分组进行步进电机控制系统的设计、搭建和调试。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解步进电机的原理、性能参数和控制方法。
2.讨论法：学生针对步进电机应用实例展开讨论，培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际工程中步进电机的选型、安装、调试和维护案例。
4.实验法：让学生动手实践，设计、搭建和调试步进电机控制系统。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：选用《DSP原理与应用》等相关教材，为学生提供理论基础。
2.参考书：提供《步进电机控制技术》等参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作PPT、动画等多媒体资料，直观展示步进电机的工作原理和控制方法。
基于DSP的步进电机控制系统软件设计
基于DSP的步进电机控制系统软件设计【关键词】步进电机；dsp；控制系统0 概述在工业自动化领域中，电动机控制是特别重要的一部分，现代电动机控制技术变得特别重要的原因，也就是因为，电动机控制产品在工业控制领域需要的越来越大，而微处理器在电动机控制领域中用途也是越来越广泛。
然而，基于单片机的传统的控制策略不能满足需要的原因，也正是增加的处理数据量对实时性要求的提高。
随着数字信号处理器（dsp）的迅速发展及性价比的不断提高，数字信号处理器应用于电动机控制领域已经成为一种趋势。
本文阐述了一种以tms320lf2407为主处理的dsp芯片作为控制核心的步进电机控制系统的设计。
1 系统的硬件组成系统使用dsp芯片，并使用软件程序驱动步进电机的这种步进电机控制系统，步进电机的转速、转动的角度以及转动的次数等可以在一定范围内自由设定，是通过软件编程的方法得以实现，方便灵活地控制步进电机的运行状态也可以使用这种方式，这样就可以满足不同用户的要求。
步进电机控制系统采用tms320lf2407为硬件电路设计的核心，通过通信电路将接收到的数据来控制电机的运行。
硬件电路主要包括步进电机驱动器、键盘显示电路。
整个系统分为五个部分组成：tms320lf2407 dsp中央控制器，反相器74ls06，光电隔离器4n25，驱动芯片uln2003a和步进电动机，系统主要原理框图如图1所示：2 系统的软件设计与实现2.1 dsp集成软件开发环境ccs，（code composer studio代码生成室）是ti公司dsp产品的软件开发工具的集成环境，这一开发工具软件将编辑、编译、链接和调试及图形、图像显示等多功能于一体。
软件仿真和硬件仿真是两种不同的开发环境。
不同的开发环境，具有不同的功能。
软件仿真使用ccs软件，在dsp芯片上运行模拟程序。
ccs有几个版本，现在最新到v3.1，一般使用v2.1或v2.2。
另外，根据ti的dsp分为c2000、c5000和c6000系列，则ccs也相应有对应的版本。
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淮阴工学院《DSP技术与应用》课程设计报告题目：步进电机系（院）: 计算机工程系专业：计算机科学与技术（嵌入式软件方向）班级：计算机1073班学号：************：**指导教师：马岱常波学年学期:2009 ~ 2010 学年第 2 学期2010年6月18日设计任务书指导教师（签字）：年月日摘要:步进电机作为一种电脉冲—角位移的转换元件，由于具有价格低廉、易于控制、无积累误差和计算机接口方便等优点，在机械、仪表、工业控制等领域中获得了广泛的应用。
通过DSP对步进电机的控制可以实现系统实时、精确、高效、安全的设计要求，从而实现了自动化生产过程。
作为重要部件的DSP是否实现控制要求是应用系统能否可靠工作的关键。
许多研究机构和电机生产厂家对于用单片机和用功率器件来设计步进电机驱动系统作了大量的研究，如把MCS-51系列的8031单片机、美国Microchip公司的PIC系列的PIC16C5X、各类PLC和VMOS管等功率器件作为控制系统都是比较成熟的。
这些方面的资料和经验对于将更高速的DSP器件用在驱动系统上都是很有帮助的。
现在流行的方法是将一系列外围设备如数模转换器（A／D）、脉宽调制发生器（PWM）和数字信号处理器（DSP）内核集成在一起，就获得一个强大又非常经济的电机控制专用的的DSP。
许多厂家开发出了电机专用的DSP器件和支持各种通用算法的模拟软件。
不仅芯片的运算速度越来越快，且软件中集成和固化在硬件中的算法模块越来越多，使得实现各种功能和进行电机性能研究变得现实和容易，能够实现更加理想的控制要求，随着对步进电机的研究更加深入与芯片价格的降低和功能的增加以及随着半导体工艺，尤其是高密度CMOS工艺的发展和进步，芯片的价格日益下降，而性能却不断提高，软件和开发工具越来越多，越来越好，应用范围日益广泛。
DSP作为一种高速处理器件在驱动系统中的应用也会更加广泛和普及，研究DSP在控制领域中的应用也有着重大现实意义。
关键字：DSP；步进电机；控制目录一实验目的： (1)二实验原理： (1)2.1 步进电机: (1)2.2 步进电机种类及区别: (2)2.3控制系统的硬件组成 (2)2.4 步进电机的工作原理 (2)三步进电机的驱动和控制电路： (3)3.1 步进电机的功率驱动电路 (3)3.2 步进电机控制电路： (4)四步进电机的DSP控制方法： (4)五程序设计及其流程图： (5)六实验现象： (5)总结 (6)参考文献 (8)附件程序源代码 (9)1.主程序main.c (9)2. 头文件IO.h (11)3. 中断向量表文件vectors.asm (12)4. 命令文件mycmd.cmd (12)一实验目的：1.1熟悉步进电机的工作原理；1.2 掌握DSP控制方法；1.3了解步进电机的控制方法。
二实验原理：2.1 步进电机:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：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（及步进角）。
可用来控制机器人手臂以及车轮等部件,工作可靠，控制容易。
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；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达调速的目的。
因此在需要准确定位或调速控制时均可考虑使用步进电机。
电机铁芯扭槽叠扣冲压控制系统是为实现模具加工智能化控制要求，为企业设计的实用性产品，其要求是对高速冲床附加一智能模具控制器，该控制器在不影响冲床原有的运行及控制的基础上，采集相关的输入信号，并实现对所冲模具的有效控制。
本文设计的控制器要求扭槽模具每冲一片后移动一个步距到达另一个特定位置，再冲另一片，连续冲出的铁芯片，经叠压后，形成所要求的扭槽形状。
控制系统强调铁芯加工过程中的角度位移控制，希望具有足够高精度的步距角，并且运行稳定性好。
控制系统选用了两相混合型步进电机作为位置控制机构，通过DSP的控制，将输入的脉冲信号线性地转换为位移量，从而控制电机铁芯的扭槽。
传统步进电机控制电路的实现多用单片机或专用接口芯片，此类方法存在单片机易受电机干扰，专用接口芯片使用灵活性差等缺点。
本文提出的利用FPGA 实现步进电机控制的方案，具有修改方便、使用灵活、可靠性高、可移植性强等优点。
2.2 步进电机种类及区别:步进电机分三种：永磁式（ＰＭ），反应式（ＶＲ）和混合式（ＨＢ）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家８０年代已被淘汰。
混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相四相和五相：两相步进09.12.20一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
2.3控制系统的硬件组成步进电机控制的最大特点是开环控制，不需要反馈信号。
因为步进电机的运动不产生旋转量的误差累积。
由DSP实现的步进电机控制系统结构如图1所示。
控制系统中的核心芯片是DSP，如虚线所示。
它由两大功能模块组成：a．速度控制模块，核心是锁相环PLL宏模块电路，它在不同速度控制信号作用下，可将经时钟分频器分频后的系统时钟改变为不同的PWM信号，将此信号作为速度控制模块的变频时钟，可达到改变步进电机速度的目的；b．方向控制模块，核心是脉冲分配电路，在每一个变频时钟周期内，脉冲分配器可在不同的方向控制信号下产生不同方向的步进时序脉冲，从而控制步进电机顺2步进电机及其驱动器的选用步进电机可以用数字信号直接控制，随着数字控制系统的发展，步进电机的应用也越来越广泛。
步进电机需配置一个专用的电源供电，电源的作用是让电动机的控制绕组按照特定的顺序通电，即受输入的电脉冲控制而动作，这个专用电源称为驱动电源(或驱动电路)。
步进电机及其驱动电源是一个互相联系的整体，步进电机的运行性能是由电动机和驱动电源两者配合所形成的综合效果。
2.4 步进电机的工作原理2.4.1 换相顺序步进电机的通电换相顺序是严格按照步进电机的工作方式进行的。
通常把通电换相这一过程称为“脉冲分配”。
例如，四相步进电机的单四拍工作方式，其各相通电的顺序为A－B－C－D，通电控制脉冲必须严格地按照这一顺序分别控制A、B、C、D相的通电和断电。
2.4.2步进电机的速度如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一个步距角，再发一个脉冲，它会再转一个步距角。
两个脉冲的间隔时间越短，步进电机就转得越快。
因此，脉冲的频率ƒ决定了步进电机的转速，在可控制的速度范围内，步进电机的转速和脉冲的频率成正比。
步进电机的每分转速可由下式计算：zNf n 60 其中f 是脉冲频率，z 是转子齿数，N 是拍数。
当步进电机的工作方式确定之后，调整脉冲的频率，就可以对步进电机进行调整。
2.4.3步进电机的转向根据步进电机的工作原理，如果按给定的工作方式正序通电换相，则步进电机正转；如果按方序通电换相，则步进电机反转。
例如四相步进电机工作在单四拍方式，通电换相的正序是A －B －C －D ，电机就正转；如果按反序A －D －C －B ，电机就反转。
如果四相步进电机工作在双四拍方式，通电换相的正序是AB －BC －CD －DA ，电机就正转；如果按反序DA －CD －BC －BA ，电机就反转。
三 步进电机的驱动和控制电路：3.1 步进电机的功率驱动电路步进电机是一种数字元件, 易于与数字电路接口, 但一般数字电路的信号能量远远不足以驱动步进电机。
因此, 必须有一个与之匹配的驱动电路来驱动步进电机。
CI-53002步进电机模块包含四相步进电机与功率驱动电路。
功率驱动电路（FT5754）内含四组达林顿晶体管当作电子开关，分别来控制步进电机四组线圈A 、B 、/A 、/B 的通电与否，这样就构成了步进电机的功率驱动电路。
图2 步进电机的功率驱动电路3.2 步进电机控制电路：实现步进电机通电换相控制也就是脉冲分配的方法有两种：软件法和硬件法，这里只介绍设计中采用的软件法。
软件法是完全用软件的方式，按照给定的通电换相顺序，通过DSP的PWM输出口向驱动电路发出控制脉冲。
实验电路图2所示就是用软件法控制四相步进电机的硬件接口图。
分别用DSP的PWM1～PWM4，向四相步进电机各相传送控制信号。
图3 步进电机的控制电路四步进电机的DSP控制方法：TDS2407EA是一块以TMS320LF2407ADSP为核心的DSP评估板，通过扩展口的PWM波，可以很方便的对步进电机进行控制。
步进电机的驱动电路是根据控制信号工作的。
在步进电机的DSP控制中，控制信号是由DSP产生的。
以最简单的四相单四拍为例，四相单四拍工作方式通电换相的正序为A－B－C－D，共有4个通电状态。
利用TMS320LF2407A DSP的EV A事件管理器，设计定时器T1的周期值为步进脉冲的周期，即T1PR＝1/ƒ。
当周期中断时，在中断处理子程序中，通过修改比较方式控制寄存器ACTRA中的相应位为“强制高”或“强制低”的方法，来控制某相通断电，实现换相。
修改ACTRA的具体方法是：“强制高”代表通电；“强制低”代表断电，则可用4个控制字来对应这4个通电状态。
这4个控制字见表1。
表1 四相四拍工作方式的控制字通电状态ACTRA寄存器的值（各位相）控制字7,6(D) 5,4(C) 3,2(B) 1,0(A)A 00 00 00 11 0003HB 00 00 11 00 000CHC 00 11 00 00 0030HD 11 00 00 00 00C0H在T1周期中断处理子程序中，通过查表的方法根据当前状态和转向查得控制字，将这个控制字送入比较方式控制寄存器，就可以实现换相。
每送一个控制字，就完成一“拍”，步进电机就转过一个步距角。
依次完成4次换相，步进电机就会正向转动一个齿距角。
如果按照控制字的反序查表，就会实现步进电机的反转。
五程序设计及其流程图：六实验现象：图6 运转模式功能仿真图7 正反转控制功能仿真总结此次的课程设计，我学到了很多知识。
首先很感谢这次辛勤辅导我们的马岱和常波老师，在一周的时间中对我们进行了具体而深刻的教育。
对于我不懂的问题及程序中的不足给出了正确的指导和良好的建议。
同时感谢学校为我们提供了这么一个学习机会和良好的实习环境。
另外本次课程设计过程中查阅了大量的图书资料，感谢我们学校图书馆管理人员的热情服务。
总之很感谢本次的指导老师，正由于他们无私的帮助和指导才让我的设计任务完成得很顺利，在此，对学校，老师们表示由衷的感谢！步进电机实验对于我计算机专业的学生电子电路基础比较差，在设计中表现出来了，但是也表明了我要加倍的努力去学习电子电路方面的基础知识。