步进电机的振动和转速有什么关系？

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在自动化设备的日常应用中,步进电机的使用非常广泛。随着现代的智能仪器仪表、计算机和微电子技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以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。

步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电和多相时序控制电流。图1是用软件实现步进电机控制的原理框图。软件实现的过程是一个定时中断的方法,在硬件电路中添加了系统时钟中断,以控制步进电机转动,从而实现步进电机的速度和方向。

电机的控制系统框图如图2所示,整个系统由6个主要部分组成,即:步进电机的控制部分、步进电机驱动部分、步进电机的脉冲信号端口以及脉冲分配器部分。

1、步进电机驱动部分

系统设计采用两相混合式步进电机,分别驱动步进电机的左右两边各一个脉冲。电机通过这两大脉冲分别控制位移θ和θ的送到 X轴,电机通过这两大脉冲分别控制 X轴和Y轴位置。因此,这种控制系统可以达到高速的控制要求。

步进电机的控制,通常是由单片机或DSP控制器来产生六步、细分、相位角等控制信号,并实时监控步进电机的运行状态和运行状态。软件算法中采用汇编语言的形式编写,每一步工作时生成一个步进电机的控制脉冲,电机的运行时间和每步的步数,程序段由单片机或者单片机通过串口发送到步进电机驱动器,电机驱动器根据所设定的运动速度和脉冲频率来控制步进电机的运行速度和运行。

2、系统硬件设计

本系统硬件设计采用单片机作为控制器,在单片机和步进电机驱动器之间采用了光电隔离,接口电路如图4所示。单片机发送给单片机的数据,经过处理后产生控制信号和给步进电机驱动器发送控制信号。通过软件实现细分的功能。

2.1 单片机控制电路

系统采用两片Atmel公司的AT89S52单片机,通过片内的译码器进行译码,将相应的控制信号送给单片机。单片机通过译码器给出译码信号,使步进电机驱动器的实际输出信号,经过逻辑电路的放大,驱动步进电机的各相绕组。使步进电机随着不同的脉冲信号的出现,使步进电机驱动器的接收到不同的脉冲信号,产生相应的步进电机驱动步进电机。同时,键盘的显示区由单片机的IO口输出控制指令控制。

键盘控制系统的硬件电路由Atmel公司生产的AT89S52单片机和外围电路组成。外围电路包括键盘和显示、按键输入和LED数码管显示。外围电路包括:键盘和显示电路、键盘和显示、键盘扫描电路、键盘扫描电路和LED显示。外部键盘采用发光二极管模拟输入,单片机对RS232进行编程。键盘采用声光LED数码管显示,并由LCD显示屏和触摸屏上的按键输入。