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步进电机控制采用8051单片机

步进电机是一种无刷同步电机,它将完整的旋转分为若干步。每个步进电机将有一些固定的步进角度,电机在这个角度旋转。在本文中,我将向您展示如何使用两个不同的驱动器:L293D和ULN 2003与8051接口步进电机。另外,步进电机的控制使用8051单片机在这里解释。

步进电机控制采用8051单片机原理

这些电路的主要原理是以特定的步进角度旋转步进电机。由于控制器不能提供电机所需的电流,因此使用ULN2003 IC和L293D电机驱动器来驱动步进电机。

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线路1:步进电机控制采用8051单片机和L293D

本项目的第一个电路是使用L293D电机驱动器IC实现的。由于L293D电机驱动器有四个输出引脚的选项,只有双极步进电机可以使用它驱动。

线路图

8051单片机与L293D电机驱动器接口双极步进电机的电路图如下图所示。

步进电机控制用8051单片机L293D电路图

组件的要求

  • AT89C51单片机(8051单片机)
  • L293D马达驱动器
  • 5V双极步进电机
  • 16 x2液晶Diaplay
  • 11.0592 MHz石英晶体
  • 10KΩ电阻X 2
  • 10 kΩ锅
  • 8x 1KΩ电阻包
  • 33pF陶瓷电容器X 2
  • 10μF / 16 v电容器
  • 按钮x4
  • 330Ω电阻
  • 5 v电源

电路设计

首先将LCD的数据引脚连接到8051的PORT0引脚上。由于PORT0没有任何内部上拉功能,因此电阻包用于上拉PORT0。LCD的RS和E引脚分别连接到8051的P2.0和P2.1。

RST引脚下拉使用10KΩ电阻。一个按钮和一个10μF电容的组合将用于复位微控制器。此外,EA引脚是使用10KΩ电阻拉起。

接下来,振荡器。它由两个33pF电容和一个11.0592 MHz晶体组成,连接在8051的XTAL1和XTAL2引脚之间。

来到电机驱动器,两个使能引脚和两个电源引脚连接到+5V电源。4路输入分别连接到8051的PORT1引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3。双极步进电机的四个引脚与L293D的四个出线引脚连接。

为了控制步进电机的方向,PORT3引脚连接三个按钮,分别是P3.0、P3.1和P3.2。

代码

工作

这个电路的工作原理很简单。在程序中实现了一种称为半步进的方法来旋转步进电机。当按下前进按钮时,步进电机顺时针旋转。

同样,当按下后退按钮时,它开始逆时针旋转。要完全停止旋转,可以按下停止按钮。

电路2:用8051单片机和ULN2003控制步进电机

本课题的第二个电路是利用8051单片机和ULN2003实现步进电机控制。由于ULN2003晶体管阵列包含7个输出,您可以控制单极和双极步进电机。

在这个项目中,我将向你展示如何使用8051单片机和ULN2003晶体管阵列控制5线单极步进电机。

线路图

下图是8051单片机与ULN2003接口步进电机的电路图。

步进电机控制用8051单片机电路图
用AT89C51单片机控制步进电机电路图

电路元件

  • 采用AT89C51单片机
  • ULN2003A
  • 步进电机
  • 水晶
  • 电阻器
  • 电容器

电路设计

电路由AT89C51单片机、ULN2003A、电机组成。AT89c51是一种低功耗、高性能、CMOS 8bit、8051系列单片机。它有32条可编程I/O线。它有4K字节的Flash可编程和可擦除内存。一个外部晶体振荡器连接在微控制器的18和19引脚。电机通过驱动IC连接到微控制器的端口2。

ULN2003A是一种电流驱动IC,需要60mA以上的电流,用于驱动步进电机的电流。这是一组达林顿对。它由七对带有共同发射器的达林顿阵列组成。集成电路由16个引脚组成,其中7个为输入引脚,7个为输出引脚,其余为VCC和Ground。前四个输入引脚连接微控制器。同样的方法,四个输出引脚连接到步进电机。

步进电机有6个引脚。在这6个引脚中,2个引脚连接12V的电源,剩下的引脚连接步进电机的输出。步进器以给定的步进角度旋转。旋转中的每一步都是整个循环的一小部分。这取决于机械部件和驱动方法。

类似于所有的电机,步进电机将有定子和转子。转子有永磁体,定子有线圈。基本步进电机有4个线圈,旋转90度步进。这四个线圈按循环顺序被激活。下图显示了轴的旋转方向。有不同的方法来驱动步进电机。下面将解释其中一些。

完整的驱动步:在这种方法中,两个线圈一次通电。因此,在这里,两个相反的线圈一次被激发。

半步驱动:在这种方法中,线圈轮流通电。因此,它以半步角旋转。在这种方法中,可以一次给两个线圈通电,也可以给单个线圈通电。因此,它增加了每个周期的旋转次数。如下图所示。

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8051与ULN2003接口步进电机的电路仿真视频

如何操作这个步进电机驱动电路?

  • 首先,接通电路。
  • 单片机开始驱动步进电机。
  • 可以观察步进电机的转动情况
  • 步进电机有四根导线。它们是黄色,蓝色,红色和白色。这些激励方式如下所示。
  • 在全步驾驶中,使用以下顺序

完整的一步开车

  • 要驱动半步进角电机,请使用以下顺序

半步角

步进电机控制电路的优点

  • 它耗电更少。
  • 工作电压要求低

步进电机控制应用程序

  • 该电路可用于机器人应用。
  • 这也可以用于机械电子应用。
  • 该步进电机可用于磁盘驱动器,矩阵打印机等。

20的反应

  1. 非常感谢分享。

    你能演示一下如何在这个系统中控制3个电机吗?Moto 1 x轴,马达2 y轴,马达3 z轴,电脑串口或并口输入
    并将其与计算机连接

    我妹妹期末电子项目需要的

    谢谢

    1. 这很难做到。你需要一个三轴电路和程序。数控程序也是一样。没有人分享这个朋友。我们是切割plkter和数控机床的制造商。从技术上讲,你是在问三轴程序。我们已经。但我们不能分享。

  2. 给我这个项目的十六进制代码。如果你不能分享一个链接,我会找到它或发邮件给我…谢谢

  3. 您使用过哪些仿真软件进行电路仿真,以及使用哪些平台编写和运行代码??请尽快回复,如果可能的话,在当天之内!!

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