下面是一種驅動電路框圖:

達林頓管陣列ULN2803分別從鎖存器取出第0,2,4,6位和1,3,5,7位去驅動兩個步進電機.四相步進電機的通電順序可以有幾種:A,B,C,D(4相4拍);AB,BC,CD,DA(4相雙4拍);A,AB,B,BC,C,CD,D,DA(4相8拍).為了兼顧穩定性,轉矩和功耗,一般采用4相8拍方式.所有這些方式都可以通過循環移位實現(也要有定期監控),為了使4相8拍容易實現,鎖存器與驅動部分采用了交叉連接。
步進電機工作在四相八拍模式(即正轉的輸入信號為1000→1100→0100→0110→0010→0011→0001→1001→1000),對應每個步進電機要有四個信號輸入端,理論上向端口輸出信號可以控制兩個步進電機的工作。寄存器循環移位奇偶位分別作兩個步進電機的驅動端的做法,
其思想如下:
LOOP: MOV A,#1110000B;在A寄存器中置入11100000
RR A;右移位
AJMP LOOP;循環右移位
這樣在寄存器A中存儲的值會有如下循環11100000→01110000→00111000→00011100→00001110→00000111→10000011→11000001→11100000,其奇數位有如下循環1000→1100→0100→0110→0010→0011→0001→1001→1000,其偶數位有如下循環1100→0100→0110→0010→0011→0001→1001→1000→1100.將A輸出到P0端口,則奇數位和偶數位正是我們所需要的步進電機輸入信號。
而事實上每個電機的動作是不同的,為此我們在RAM中為每個電機開辟一個byte的狀態字節用以循環移位.在每一個電機周期里,根據需要對每個電機的byte進行移位,并用ANL指令將兩個電機的狀態合成到一個字節里輸出此時的A同時可以控制兩個電機了
步進電機的速度由驅動脈沖的頻率決定,移位的周期不同,電機的速度也就不同了.前面提到的電機周期,應該取各種可能的周期的最大公約數.換句話說,一旦電機周期取定,每個電機移位的周期應該是它的倍數.在程序中,對每個電機的相應時刻設定相應的分頻比值,同時用一個變量進行加一計數:每到一個電機周期若計數變量<分頻比值,則計數變量加1;若相等,則移位,計數變量清零.這樣就實現了分頻調速,可以讓多個電機同時以不同的速度運轉.
另外,也可以采用傳統的查表方式進行驅動,程序稍長,但也比較穩定,這種方法非常適合三相步進電機。
步進電機有可以精確控制的優點,但是功耗大,效率低,力矩小。如果選用大功率步進電機,為了降低功耗,可以采取PWM恒流控制的方法。基本思路是,用帶反饋的高頻PWM根據輸出功率的要求對每相恒流驅動,總體電流順序又符合轉動順序。需要力矩小的時候應及時減小電流,以降低功耗。該方案實現的電路,可以采用獨立的單片機或CPLD加場效應管驅動電路以及電流采樣反饋電路。
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電機驅動應用于我們生活的各個領域,幾乎能動的地方都有電機的身影,在家電,辦公設備、工業控制、物聯網、機器人領域,都是充當關鍵的執行機構角色。隨著國家的中國制造2025戰略的推進,我們正在迎接工業4.0的到來,電機驅動控制在其中起著越來越重要的作用。近年來高鐵,有軌電車,電動汽車的蓬勃發展,電機驅動技術逐漸已成為這個時代的耀眼流行的技術。
步進電機驅動技術是電機驅動的一個分支,常用于低轉速,大力矩場合,有控制相對簡單,價格便宜特點,在小功率電機市場有著廣泛的應用。步進電機驅動技術對于想學習電機驅動技術的人而言,是個很好的入門選擇。
由于電機的種類和應用領域的多樣性,電機驅動產品開發人員的就業面非常廣泛。企業需求量也較大,各家招聘網站的信息清晰表明電機驅動研發人員在就業市場很受歡迎,入門的電機驅動工程師月薪都在1萬元以上,普通的電機驅動工程師月薪在2-3萬元,中高級電機驅動工程師月薪可達3萬元以上。

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使用ARM Cortex M0內核的單片機STM32F091CCT6為平臺,詳細解釋兩相混合式步進電機驅動控制基礎原理,包括電機的基礎知識,步進電機的應用,步進電機的特點,步進電機的分類,步進電機的結構,步距角,反電動勢,轉矩,矩角特性,動態轉矩,電壓控制,電流控制,細分控制等理論內容。
步進電機驅動器硬件設計和軟件設計是本課程的重點內容,會帶領學員手把手一步一步深入學習。
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每個章節有不同集數的視頻,每集視頻大約30分鐘,每天播放2集視頻。
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課程以學員對照視頻學習和晚上老師在線輔導方式進行。根據不同的知識點的需要不同,每周一、周三、周五晚19:30-21:30,學員可在線文字和圖片形式交流討論當天學習,可提前咨詢問題得到解答幫助。
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