英才高职论坛2006年第1期(总第2期)
TheForumofYingcaiHigherVocationalEducation2006No.1(SerialNo.2)
步进电机程序控制3
杨新军
(山东英才职业技术学院机械制造及自动化工程学院,山东济南,250104)
摘要:步进电机具有控制简便,定位准确等特点.随着科学技术的发展,在许多领域将得到广泛的应用.鉴于传统的脉
冲系统移植性不好,本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器,用软件的方法产生控制脉冲,通过软件编程可以
任意设定步进电机的转速,旋转角度,转动次数和控制步进电机的运行状态.以简化控制电路,降低生产成本,提高系统的运
行效率和灵活性.在此基础上提出了双三拍步进电机程序控制的硬件接口电路,程序流程图和汇编程序.
关键词:步进电机;单片机;硬件接口电路;汇编语言
步进电机是自动控制系统中常用的执行部件.步进电
机的输入信号为脉冲电流,它能将输入的脉冲信号转换为阶
跃型的角位移或直线位移,因而步进电机可看作是一个串行
的数/模转换器.由于步进电机能够直接接受数字信号,而
不需数/模转换,所以使用微机控制步进电机显得非常方
便[1].
步进电机有以下优点:
(1)通常不需要反馈就能对位置和速度进行控制;
(2)位置误差不会积累;
(3)与数组设备兼容,能够直接接收数字信号;
(4)可以快速启停.
步进电机的品种规格很多,按照它们的结构和工作原理
可以划分为磁阻式(也称反应式或变磁阻式)电机,混合式
电机,永磁式电机和特种电机等四种主要型式.
步进电机不需位移传感器就可精确定位,所以在精确定
位系统中应用广泛.目前打字机,计算机外部设备,数控机
床,传真机等设备中都使用了步进电机.随着电子计算机技
术的发展,步进电机必将发挥它的控制方便,控制准确的特
点,在工业控制等领域取得更为广泛的应用.
1.步进电机的工作原理
以磁阻式步进电机为例,介绍一下步进电机的工作原
理,图1.1是磁阻式步进电机工作原理的示意图.
它的定子上有六个极,转子有四个极.定子磁极上绕有
三组绕组,每组绕组由相互串联的两个线圈构成.一组绕组
叫做一相.因此,图1.1所示的电机为三相步进电机.直流
电源通过开关I,Ⅱ和Ⅲ,驱动电流流过绕在定子上的绕组.
状态(1),开关I闭合,A相通电.由于A相绕组受到激磁,
空气隙里出现如箭头所示的磁场.A相上的两个定子磁极
和两个转子齿对准,转子处于平衡状态.若再闭合开关R
激励B相,如状态(2)所示,B相的定子磁极以同样的方式
产生磁场.在磁力线的张力作用下,产生逆时针方向的转

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