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2019-4-16 16:03 上傳
步進(jìn)電機(jī)（也稱(chēng)脈沖電機(jī)）（將電脈沖轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置，具有快速啟動(dòng)，停能力，在電機(jī)的負(fù)荷不超過(guò)它能提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以通過(guò)輸入脈沖來(lái)控制它在一瞬間的啟動(dòng)或者停止。在非超載的情況下，步距角和轉(zhuǎn)速只和輸入的脈沖頻率有關(guān)，和環(huán)境溫度，氣壓，振動(dòng)無(wú)關(guān)，也不受電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和負(fù)載變化的影響，因此，控制較為精準(zhǔn)）即給電機(jī)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角
步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理：利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器，就是說(shuō)：必須用由雙環(huán)形脈沖信號(hào)功率驅(qū)動(dòng)電路等組成的控制系統(tǒng)方可使用。
步距角：控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給了一個(gè)步距角的值，如：86BYG250A型 電機(jī)的值為0.9、1.8（表示半步工作時(shí)為0.9，整步為1.8），被稱(chēng)之為“電機(jī)的固有步距角”，但是不一定是 電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)
相數(shù):電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相，三相，四相，五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也就不同了， 一般二相電機(jī)的步距角為0.9/1,8，三相為0.36/0.72，五相為0.36/0.72。在沒(méi)有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的情況下，用戶(hù)主要 靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)滿足自己步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，那么相數(shù)好像也就沒(méi)有了意義
拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角所需脈沖數(shù)。以如下的四相電機(jī)為 例，有四相四拍運(yùn)行方式，AB-BC-CD-DA-AB;四相八拍：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A
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2019-4-16 16:06 上傳
失步：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)不等于理論上的步數(shù)，稱(chēng)之為失步
開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制：（主要看系統(tǒng)中有沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)）（反饋指的是動(dòng)作所引起的效果）
（反饋簡(jiǎn)單的理解就是：“你打了別人一巴掌，我們看到了它的臉是紅的，嗯嗯，這就是眼睛所得到的反饋”）
閉環(huán)控制：存在反饋環(huán)節(jié)的控制，就是當(dāng)前的系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)控制的輸出結(jié)果，并將檢測(cè)到的信息通過(guò)反饋環(huán)節(jié)反映到輸入端，調(diào)整輸入量，達(dá)到修正控制誤差，提高控制精度的目的，（對(duì)外部擾動(dòng)和系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感）如：
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2019-4-16 16:06 上傳
（閉環(huán)）
全自動(dòng)洗衣機(jī)，給洗衣機(jī)加水時(shí)，里邊有一個(gè)紅外傳感器，掃描到水位高低，當(dāng)水位合適時(shí)，洗衣機(jī)自動(dòng)停止加水
家用空調(diào)根據(jù)傳感器采集到當(dāng)前的溫度，然后比較設(shè)定溫度，通過(guò)設(shè)定指令，控制室內(nèi)外機(jī)的工作情況，改變頻率，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速等進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)，然后不斷地進(jìn)行控制
尋跡小車(chē)時(shí)，兩邊的紅外傳感器不斷的檢測(cè)黑線，將返回的結(jié)果輸入到相應(yīng)i/o口上，我們對(duì)這些i/o口進(jìn)行中斷檢測(cè)就可以知道，當(dāng)前時(shí)刻的位置，然后可以執(zhí)行相應(yīng)的操作（左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)）；
調(diào)節(jié)平衡天平的時(shí)候，其中一種方法就是利用mpu6050獲取當(dāng)前所處位置的角度，調(diào)用PID算法，對(duì)當(dāng)前的位置或者角度進(jìn)行處理，然后對(duì)調(diào)整后的角度再次進(jìn)行反饋處理
（家用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度）
家用空調(diào)調(diào)節(jié)指定的溫度，靠的是電子傳感器，（電子傳感器就是一個(gè)熱敏電阻，不同的溫度會(huì)有不同的阻值），利用也可以理解為電子膨脹，不同的溫度會(huì)有不同的阻值。利用對(duì)入風(fēng)口的空氣進(jìn)行取樣，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂瓢迳希缓螅谂c設(shè)定的溫度進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。（制冷的話，比較之后：輸出室內(nèi)風(fēng)機(jī)和室外機(jī)的開(kāi)機(jī)指令，內(nèi)外機(jī)開(kāi)始工作（室外機(jī)包括壓縮機(jī)，室外風(fēng)機(jī)，四通閥等部件），工作一定溫度的話，室內(nèi)溫度將會(huì)：1，（定頻空調(diào)）達(dá)到設(shè)定值，室外機(jī)停止工作，室內(nèi)機(jī)保持工作，保證空氣循環(huán)，當(dāng)室內(nèi)溫度逐漸上升，大于設(shè)定值2-3度時(shí)，室外機(jī)重新啟動(dòng)制冷，室內(nèi)溫度將又開(kāi)始下降，重復(fù)這個(gè)過(guò)程，室內(nèi)溫度就能保持在設(shè)定溫度值上下1度左右范圍內(nèi)波動(dòng)； 2，（變頻空調(diào)）接近設(shè)定值，室外機(jī)的變頻板輸出的頻率下降，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速下降，制冷量也相應(yīng)降低，室內(nèi)溫度保持在與設(shè)定值相同的數(shù)值下。隨著室內(nèi)熱源的變化，室內(nèi)機(jī)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度的變化，主控板輸出的控制信號(hào)使變頻器跟隨變化調(diào)節(jié)壓縮機(jī)工作頻率，從而改變瞬時(shí)制冷量，確保室內(nèi)溫度穩(wěn)定）
開(kāi)環(huán)控制：不存在反饋環(huán)節(jié)的控制，也就是控制器與被控制對(duì)象間只有順序作業(yè)而無(wú)反方向聯(lián)系且控制單方向進(jìn)行，
，無(wú)自動(dòng)糾偏能力，不用取輸出量變化信號(hào)控制輸入量。
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2019-4-16 16:08 上傳
如：在開(kāi)車(chē)的過(guò)程中，我們來(lái)控制方向盤(pán)
人工轉(zhuǎn)換電扇的檔位實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制，不用反饋回來(lái)實(shí)際的轉(zhuǎn)速
給洗衣機(jī)加水時(shí)：我們通過(guò)來(lái)觀察水位來(lái)確定什么時(shí)候關(guān)掉水龍頭
（所以，簡(jiǎn)單的說(shuō)：就是看有沒(méi)有反饋：開(kāi)環(huán)沒(méi)有，閉環(huán)有，對(duì)于用到機(jī)器上來(lái)說(shuō)，每一件事都是有反饋的，只是情況不同而已，當(dāng)反饋是人自己來(lái)判斷的話，那么這個(gè)系統(tǒng)就是開(kāi)環(huán)的，如果反饋是機(jī)器自己來(lái)判斷的話，那么這個(gè)系統(tǒng)就是閉環(huán)的）
從整體的角度來(lái)看：
單片機(jī)控制電機(jī)正轉(zhuǎn)源程序如下:
- #include "delay.h"
- #include "sys.h"
- #include "usart.h"
-
- //引腳連接
- //IN1：PC3、IN2：PC2、IN3：PC0、IN4：PC13、
-
- //步進(jìn)電機(jī)初始化函數(shù)
- void Motor_Init(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
-
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//開(kāi)啟時(shí)鐘
-
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
-
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);//默認(rèn)低電平
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
-
- }
-
- //步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)函數(shù)（反轉(zhuǎn)參考51版本）
- void Motorcw(void)
- {
- GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);//依次高電平輸出
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
- delay_ms(10);
-
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
- GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
- delay_ms(10);
-
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
- GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
- delay_ms(10);
-
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
- GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
- delay_ms(10);
-
- }
-
- int main(void)
- {
- delay_init();//delay初始化函數(shù)
- Motor_Init();
- while(1)
- {
- Motorcw();
- }
- }
正轉(zhuǎn)代碼與芯片資料供大家學(xué)習(xí):
ULN2003步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)代碼與資料.7z
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2021-11-20 02:34 上傳
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