怎么用8051单片机控制步进电机？

科技观察员 2023-07-07 1750

描述

　　在本文中，讲解了怎么用8051单片机控制步进电机。步进电机广泛用于工业、医疗、消费电子应用。简而言之，它用于任何需要物体精确旋转或定位的地方。

　　一、什么是步进电机？

　　步进电机是一种无刷电机，可将电脉冲转换为机械旋转。顾名思义，它根据输入脉冲逐步旋转。步进电机通常具有多个励磁线圈（相）和带齿转子。电机的步长由转子上的相数和齿数决定。步长是转子在一步中的角位移。如果步进电机有4相50个齿，则需要50×4=200步才能旋转一整圈。所以步距角将为360/200=1.8°。

　　我们使用的步进电机有4极和一个1/64减速齿轮机构，用于增加扭矩。电机的步距角为5.64°。但考虑减速机时，输出轴的步距角为5.64/64°。步进电机的内部示意图如下：

　　步进电机

　　步进电机通过在给定时间内一一打开各个相位来旋转。序列如下图所示：

　　步进电机

　　二、原理图

　　将步进电机连接到8051的电路图如上所示。P1.0、P1.1、P1.2、P1.3引脚分别用于控制步进电机的A1、A2、A3、A4相。ULN2003用于驱动步进电机的各个相位。ULN2003是一种达林顿晶体管阵列，用于驱动继电器和电机等大电流负载。ULN2003有8个独立的通道，每个通道的容量为1A。通道可以并联以增加电流容量。每个通道都配有独立的续流二极管。ULN2003工作在电流吸收模式。每个通道通过在相应输入处提供逻辑低电平来激活。例如，如果我们将ULN2003的引脚1设为低电平，则步进电机的A1相被接通。

　　步进电机

　　程序首先清除P1.0以激活步进电机的第1相（A1）。该条件保持65毫秒，然后设置P1.0以停用电机的第1阶段。然后对端口引脚P1.1到P1.3重复相同的过程，整个循环一遍又一遍地重复，使电机顺时针旋转。

　　单片机的定时器0配置为模式1以产生65毫秒的延迟，65mS是每个控制脉冲的宽度。

三、程序代码

A1 EQU P1.0
A2 EQU P1.1
A3 EQU P1.2
A4 EQU P1.3
ORG 00H
MOV TMOD,#00000001B
MAIN:
CLR A1
ACALL DELAY
SETB A1
CLR A2
ACALL DELAY
SETB A2
CLR A3
ACALL DELAY
SETB A3 
CLR A4
ACALL DELAY
SETB A4
SJMP MAIN
      
DELAY:MOV R6,#1D       
BACK: MOV TH0,#00000000B   
      MOV TL0,#00000000B   
      SETB TR0             
HERE2: JNB TF0,HERE2        
      CLR TR0              
      CLR TF0             
      DJNZ R6,BACK
      RET

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