步进电机控制.docx

杭州电子科技大学
电子系统设计综合实验
设计报告

实验名称:步进电机控制
实验序号:4
小组号:4A
姓名学号:张永杰13083137
黄涛13083612
郑康佳13083411
指导教师:黄继业

2015年1月4日

引言：
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。常见的步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）。实验中使用的是永磁式步进电机24BY型，下图是该电机的接线图，从图中可以看出，电机共有四组线圈，四组线圈的一个端点连在一起引出，这样一共有5根引出线。要使用步进电机转动，只要轮流给各引出端通电即可。将COM端标识为C，只要AC、AC、BC、BC，轮流加电就能驱动步进电机运转，加电的方式可以有多种，如果将COM端接正电源，那么只要用开关元件（如三极管），将A、A、B、B轮流接地。
实验要求：
（基本）：控制四相六线式步进电机的转动（四相八拍方式）
（基本）：显示步进电机的转动圈数、角度和方向
（扩展）：用非接触的方式实时监测步进电机的工作状态
实验器材清单：
名称型号数量驱动芯片L2981片霍尔元件cs31441个二极管80508个电容100uf、0.1uf各2个电阻2K1个四：实验电路原理图
1：驱动电路原理图：

2:驱动电路工作原理：
L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接两电机。IN1、IN2、IN3、IN4引脚从单片机接输入控制电平，控制电机正反转。
3：L298控制单双八拍的逻辑表：
A电机B电机IN1IN2IN3IN4010001100010101010001001000101014.霍尔模块电路图

4：霍尔模块工作原理：
霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，这种传感器是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc，地，输出。使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。如果在圆周上粘上多粒磁钢，可以实现旋转一周，获得多个脉冲输出。根据这些输出的脉冲可以实现实时监测电机的工作状态。
5.实验所用的程序代码：
源码目录：
USER:
main.c
STM32:(库文件)
Driver:
key.c
key.h
stepmotor.c
stepmotor.h
key.c
key.h
TIM3.c
TIM3.h
12864.c
12864.h
/*
要求：
控制步进电机转动，8拍
显示步进电机转动圈数，角度，方向。
非接触方式实时监测
*/
#include"stepmotor.h"
#include"TIM3.h"
#include"key.h"
#include"12864.h"
#include"stm32f10x_exti.h"
u8i,j,keynum,direction=0;
u16Speedtime,loop_num1=0,loop_num2=0,interrupt_num=0,interrupt_speed=0;
doubleangle=0;
EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

voidEXTIX_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
GPIO_EXTILineConfig(GP