单片机 步进电机

筹９卷第７期电手元嚣竹主碉

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２００７年７月

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基于单片机的步进电机细分技术

邓燕妮。章烈剥

（武汉理工大学自动化学院，湖北武汉４３００７０）

摘要：介绍了基于单片机的步进电机高精度细分技术。提出了基于ＡＴ８９ｃ５１单片机控制的斩波恒流均匀细分驱动方素度实现方法。运行结果表明，谊方法可使步进电机的细分技术提高到一个更高精度的细分水平。

关键词：步进电机；细分技术；单片机控制；恒转矩；斩波恒流

Ｏ引言

陷．即电流合成矢量在旋转过程中的幅值是处在不断变化中。而这将引起涝后角的不断变化。当步进电机是可将离散的电脉冲信号转化成相细分数很大、微步距角非常小时．滞后角变化的应的角位移或线位移的电磁机械装置，它输出的差值Ｂ已大于所要求细分的微步距角，从而使微角位移与输入的脉冲数成正比。转速与脉冲频率步距角的继续细分实际上失去了意义。

成正比．因而是一种输出与输入脉冲相对应的增第二种是利用单片机的脉冲宽度可调波量驱动元件。该元件具有转矩大、惯性小、响应（Ｐｗ枷来把原来的一个矩形脉冲波分解成一个频率高等优点。但其步矩角较大（一般为１．５。～阶梯波形。若设原来阶梯波角度为Ｂ，则按阶梯３。１．因而满足不了某些高精密定位、精密加工等渡的步距角应为Ｂ，ｒ ，其中ｎ为阶梯波的个数。其方面的要求。实现细分驱动是减小步距角、提高优点是在阶梯波驱动步进电机的时候能通过单片步进分辨率、增加电机运行平稳性的一种行之有机产生的ＰｗＭ波来灵活地改变输出脉冲的高低和效的方法。

长短．从而实现步进电机的柔性控制和实现驱动１细分技术方案

大功率的步进电机。但由于驱动电路复杂且在定位的时候可能会产生振动．故在其振动角度超过目前。国内外的步进电机细分技术的最高微细分的最小角度时，已不适合高精密仪器的定位步距细分水平为２５．５”。而随着科学和工业技术的要求。另外，步进电机接运行频率工作时，启动发展．这一细分水平对于目前很多要求５”以下的和停止都需要有一个缓慢的升频和降频过程。启微步距角来说．远远不能满足要求。为什么长期动时，可在启动频率之下启动步进电机，然后逐渐以来步进电机的细分技术停留在２５．５“的水平上而上升到运行频率；停止时，则先将频率逐渐降低不能再细分？对这一问题的研究结果表明．其原到启动频率以下才能停止。特别是负载转动惯性因在于现有技术大多采用以下两种细分方法：

比较大时．该现象将严重地影响到细分步进转角第一种是将步进电动机的控制位置数（以四的非线性和均匀旋转的控制。这就是现有细分技相混合式步进电机为例）的四拍通电逻辑顺序变术方案不能达到超高分辨的根本原因。

为八拍通电逻辑顺序，从而将步进角降为原来的一半。这种细分驱动方法的优点是只需要改变某２细分电路的设计

一相的电流值。因此在硬件电路的设计上比较容步进电机的细分驱动是通过对步进电机励磁易实现。但这种方法却带来了一个不可克服的缺

绕组中的电流进行控制，从而使步进电机内部的收稿日期：２００６—０９—２９

磁场合成为均匀的圆形旋转磁场．最终实现步进

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