4相步进电机接线图四相步进电机 _接线

四相步进电机(四相步进电机接线图)
步进电机的工作原理
步进电机为四相步进电机，由单极DC电源供电。只要按照适当的定时给步进电机的每相绕组通电，步进电机就可以一步一步地旋转。
图1四相步进电机的步进示意图
首先开关SB接通，SA、SC、SD断开，B相磁极对准转子的0号、3号齿。同时，转子的1号、4号齿与C、D相绕组磁极交错，2号、5号齿与D、A相绕组磁极交错。
当开关SC接通并且SB、SA和SD断开时，转子由于C相绕组的磁力线以及齿1和4之间的磁力线而旋转，并且齿1和4的磁极与C相绕组的磁极对齐。但是，齿0、3以及A相和B相绕组是交错的，而齿2、5以及A相和D相绕组是交错的。同样，如果A、B、C、D四相绕组依次供电，转子将沿A、B、C、D方向旋转。
四相步进电机根据通电顺序不同，可分为单四拍、双四拍和八拍工作模式。单拍和双拍的步距角相等，但单拍的转折力矩较小。八拍工作模式的步距角是单四拍和双四拍的一半，因此八拍工作模式既能保持较高的转矩，又能提高控制精度。
单拍、双拍和八拍工作模式的上电时序和波形分别如图2.a、B和C所示:
A.单四拍b .双四拍C八拍
图2 。步进电机工作时序波形图
2.基于AT89C2051的步进电机驱动系统电路原理
图3步进电机驱动系统电路原理图
AT9C2051从P1端口P1.4~P1.7输出控制脉冲，经74LS14反相后进入9014 。经9014放大后，由AT9C2051控制光电开关。光电隔离后，功率管TIP122放大脉冲信号的电压和电流，驱动步进电机的各相绕组。用不同的脉冲信号使步进电机正转、反转、加速、减速和停止。图L1显示了步进电机的相绕组。AT89C2051选择频率为22MHz的晶振。选择较高晶振的目的是为了在模式2下尽量减小AT89C2051对上位机脉冲信号周期的影响。
图3中，RL1~RL4指的是绕组内阻，50ω电阻是一个外接电阻，起限流作用，也是提高环路时间常数的元件。D1~D4是续流二极管，通过续流二极管(D1~D4)使电机绕组产生的反电动势衰减，从而保护功率管TIP122不受损坏。
在50 ω外接电阻上并联一个200μF电容，可以改善注入步进电机绕组的电流脉冲前沿，提高步进电机的高频性能。续流二极管串联200 ω电阻，可以降低电路的放电时间常数，使绕组中电流脉冲的下降沿更陡，缩短电流下降时间，还可以起到改善高频工作性能的作用。
3.软件设计
根据dip开关KX和KY的不同组合，驱动器有三种工作模式可供选择:
模式1为中断模式:P3.5(INT1)为步进脉冲输入端，P3.7为正负脉冲输入端。上位机(PC或MCU)和驱动器之间只用两根线连接。
模式二为串行通信模式:上位机(PC或MCU)向驱动器发送控制命令，驱动器根据控制命令自行完成相关控制过程。
模式三是dip开关控制模式:通过K1~K5的不同组合直接控制步进电机。
上电或按下复位键KR后，AT89C2051首先检测dip开关KX和KY的状态，根据KX和KY的不同组合进入不同的工作模式。模式1的流程图和源程序如下。
编程时，要特别注意步进电机换向时的处理。为了使步进电机在换向过程中平稳过渡，避免出现错步，每一步都要设置一个标志位。20H单位的每一位都是步进电机的正转标志位；单元21H的每个位是反转标志位。在正向旋转中，不仅分配正向旋转标志位，还分配反向旋转标志位。倒车时也是如此。这样，步进电机换向时，可以将最后一个位置作为反向运动的起点，避免电机换向时的错步。
图4模式1的程序框图
1模式源程序:
MOV 20H，# 00H单元20H设置初始值，电机向前旋转位置指针。
MOV 21H，# 00H单元21H设置初始值，电机反转位置指针。
MOV P1，# 0C0HP1设定初始值，以防止电机通电时发生短路。
MOV TMOD，# 60HT1计数器初始化，中断开启。
MOV TL1，#0FFH
MOV TH1，#0FFH
SETB ET1
开中断
SETB TR1
SJMP元
；* * * * * * * *计数器1中断程序* * * * * * * *
IT1P: JB P3.7，范；电机正反向指针
；* * * * * * * * * * * *电机正转* * * * * * * * * * * *
JB 00H，回路0
JB 01H，回路1
JB 02H，回路2
JB 03H，回路3
JB 04H，LOOP4
JB 05H，LOOP5
JB 06H，回路6
JB 07H，LOOP7
回路0: MOV P1，#0D0H
MOV 20H，#02H
MOV 21H，#40H
AJMP退出
第一圈:MOV P1，090小时
MOV 20H，#04H
MOV 21小时，# 20小时
AJMP退出
第二圈:MOV P1，#0B0H
MOV 20H，#08H
MOV 21小时，# 10小时
AJMP退出
第三圈:MOV P1，030小时

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