步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)

stm32為例，使用ULN2003，TB6600電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，介紹步進(jìn)電機(jī)的常用驅(qū)動(dòng)方式。

步進(jìn)電機(jī)

我使用的是一個(gè)教學(xué)用的小步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電壓只有5V，所有的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理都是類(lèi)似的，電機(jī)詳情如圖。

產(chǎn)品參數(shù)

該模塊為5線(xiàn)4相步進(jìn)電機(jī)，可以使用普通的uln2003芯片驅(qū)動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)要求：能夠提供較快的電流上升和下降速度，使電流波形經(jīng)量接近矩形。提供具有戒指期間釋放電流流通的賄賂，以前降低繞組兩端的反電動(dòng)勢(shì)，加快電流衰減。具有較高的功率及效率，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率姐可以對(duì)單機(jī)進(jìn)行調(diào)速。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

四拍驅(qū)動(dòng)方式

在四線(xiàn)驅(qū)動(dòng)方式中，每次僅有一個(gè)線(xiàn)圈通電，對(duì)磁鐵具有吸引作用，從而使電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)相位。改變脈沖方向，才可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

八拍驅(qū)動(dòng)方式

再八相驅(qū)動(dòng)方式中，實(shí)現(xiàn)了更精細(xì)的角度控制，適用于高精度場(chǎng)合。

ULN2003

步進(jìn)電機(jī)要加驅(qū)動(dòng)才可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其需要較大的驅(qū)動(dòng)電流，單片機(jī)的引腳無(wú)法輸出電流無(wú)法滿(mǎn)足其需求，故需要ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

接線(xiàn)方式如圖：

程序設(shè)計(jì)

step_motor.h

這里使用了GPIOB的幾個(gè)IO口作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)接口，當(dāng)然你可以根據(jù)自己的需要修改。要特殊說(shuō)明的是斷電狀態(tài)函數(shù)是由于步進(jìn)電機(jī)在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果線(xiàn)圈還在通電，會(huì)照成電機(jī)發(fā)熱甚至損壞，故在每次轉(zhuǎn)動(dòng)后都要將電機(jī)處于斷電狀態(tài)。來(lái)保護(hù)電機(jī)。

step_motor.c

該驅(qū)動(dòng)方式采用的是八拍的驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)所在的拍數(shù)決定引腳的電平變化，電機(jī)按步數(shù)運(yùn)行則是每步執(zhí)行一個(gè)節(jié)拍，根據(jù)節(jié)拍的順序07或70來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)方向的控制，用每個(gè)節(jié)拍的間隔時(shí)間來(lái)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行控制，間隔越短電機(jī)速度越快，扭矩也就越小。

按圈數(shù)運(yùn)行，這里值得說(shuō)明的是，步進(jìn)電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)完整的周期(8拍)并使是轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)了一圈，電機(jī)內(nèi)部是由減速齒輪的，所以一個(gè)周期并不是一圈，這之間有一個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系，不同的電機(jī)比例系數(shù)不同，這里也可以通過(guò)調(diào)節(jié)系數(shù)，來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度的控制。