嵌入式应用实验报告实验三步进电机实验信科10级.doc

实验三 步进电机实验 步进电机简介： 单相步进电动机有单路电脉冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动。 多相步进电动机有多相方波脉冲驱动，用途很广。使用多相步进电动机时，单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转换为多相脉冲信号，在经功率放大后分别送入步进电动机各项绕组。每输入一个脉冲到脉冲分配器，电动机各相的通电状态就发生变化，转子会转过一定的角度（称为步距角）。正常情况下，步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比；连续输入一定频率的脉冲时，电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。 在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。 常用的步进电机： 反应式步进电动机（VR）：结构简单，生产成本低，步距角可以做的相当小，但动态性能相对较差。 永磁式步进电动机（PM）：出力大，动态性能好；但步距角一般比较大。 混合步进电动机（HB）：综合了反映式和永磁式两者的优点，步距角小，出力大，动态性能好，是性能较好的一类步进电动机。 二、实验原理： 本实验采用四相步进电机（故只介绍其原理）： 使用四相式步进电机，工作模式为两相四拍。 系统中采用一路I/O 进行脉冲输出，通过CPLD控制器进行脉冲分配，在通过功率放大后，进入步进电机的各相绕组。 电机有两种工作模式：半步模式，整步模式。整步模式下的步距角为18o，半步模式则为9o ， 半步模式 脉冲信号图： 脉冲分配信号 （2）整步模式： 脉冲信号图： 脉冲分配信号 实验原理图： 实验系统中的步进电机的四相由0x的bit0～bit3控制，bit0对应于MOTOR_A，bit1对应于MOTOR_B，bit2对应于MOTOR_C，bit3对应于MOTOR_D。通过编制脉冲分配表表控制步进电机。 驱动方法 我们驱动步进电机的话有好几种方法，个人觉得比较简单也比较常用的还是下面这两种，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.， 第一：AB高，CD低，电流则如下图黄色线所示方向流动，产生的磁场使得电机转子顺时针转动90度，转过90度之后就停在那里了； 第二：BC高，AD低，电流如下图所示，同样道理，电机转子转过90度； 第三，CD高，AB低，如下图： 第四，DA高，BC低，如下图： 如此一循环之后，电机转子就转过了一周，如果这样循环这样一个动作的话，那电机就会转起来了！现在大家应该明白了什么是四相四拍了吧！同理，四相八拍也是一样的道理. 三、实验基本步骤： 1.将仿真器及usb线,com串行线，S3C2410实验板与电脑连接好。 2.添加asm、common、include、misc、stepper五个文件，在软件ADT中新建文件，建立工程。 3.设置运行所需要的参数：将一般设置设为arm9usb，添加相应的脚本文件。 4.在main函数中添加相应的程序，结果如下： void Main(void) { int row = 0; for( ; ; ) { if( row == 4 ) row = 0; (*(volatile unsigned char*)0x) = pluse_table[row++]; delay(20); } } 5.编译工程文件--连接--下载--全速运行； 6.步进电机进行旋转。 7.至此实验完毕。 实验小结： 通过本次试验，增强了我对嵌入式的实验的兴趣，看到自己通过认真的做实验，获得的成果感到了十分欣喜，除此之外，我了解到了步进电机的工作原理，同时通过实验验证了自己通过学习的一些想法，补充了自己之前的不足。