三相六拍步进电机控制程序设计与8051应用实例

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本篇文章主要探讨了步进电机控制程序设计在工业单片机应用中的实例。步进电机是一种利用电磁原理通过控制电流通断来实现精确角度旋转的电机,其工作原理基于三相六拍或单、双六拍通电方式,如A-AB-B-BC-C-CA这样的顺序,每个通电周期产生一个脉冲,使得电机按照预设的步距角(如单三拍时为30度,三相六拍则为1.5度)旋转。 在设计控制程序时,关键步骤包括以下几个部分: 1. 脉冲控制逻辑:程序需要判断电机的旋转方向,通常通过设置转向标志位(例如F1位在D5H寄存器中),正转和反转由该标志决定。比如,当F1为零时电机正转,为“1”时反转。 2. 步数存储:步进电机需要走的步数一般存储在寄存器R4中,作为控制脉冲发送的依据。 3. 通电模式选择:根据不同的通电顺序,如单三拍、双三拍、三相六拍,生成相应的脉冲序列,通过控制绕组的交替接通来驱动电机。 4. 控制算法:程序设计中包括脉冲的生成,可以采用程序延时(如图11-4所示)或利用定时器实现定时功能。延时程序会根据步进电机的步距角和所需旋转的角度计算出所需的时间,然后逐个发送脉冲。 5. 控制框图与微机/单片机配合:微机或单片机如8051在系统中起核心作用,提供脉冲的精确控制,如图11-1和11-3所示。微机提供时序脉冲,单片机执行具体的脉冲发送操作。 6. 结束标志:程序中会设置结束标志,如26H或2DH单元内的00H,以确保在达到目标步数后停止电机旋转。 步进电机控制程序设计涉及到了硬件选型、控制算法设计、微处理器协同工作等多个方面,是工业控制中不可或缺的技术之一,对于提高机械系统的精度和灵活性具有重要意义。