基于單片機的步進電機控制系統研究

薛君妍

摘要：文章研究了基于8051單片機的步進電機控制系統的設計。通過單片機產生脈沖信號，通過環形分配電路和功率放大電路驅動步進電機；指令通過矩陣鍵盤輸入，步進電機的轉速通過數碼管顯示；完成單片機控制程序編寫和搭建控制電路后，可以方便地實現步進電機的運動。

關鍵詞：單片機；步進電機；控制系統；脈沖信號；環形分配電路；矩陣鍵盤輸入 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM383 文章編號：1009-2374（2016）20-0017-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.008

1 概述

步進電機是一種將數字輸入脈沖信號轉變為旋轉運動或直線運動的電磁驅動元件。每輸入一個脈沖信號，步進電機的電機軸轉過一定的角度。角位移增量與輸入脈沖數量的乘積即可得到步進電機的轉速。相比于一般的直流電機和交流電機，步進電機有很多優勢，比如步進電機可以快速啟動、具有較高的定位精度和較小的轉動慣量、反向制動、位移和輸入的脈沖數量一致、較小的定位誤差和短期積累等等，所以步進電機是控制系統中比較常用的元件。為了更深入地理解步進電機的動作特點，熟悉控制系統的搭建過程，本文設計了基于8051單片機的步進電機控制系統。在通過應用MCU建立的控制電路和電機控制程序的方式下，可以方便的實現步進電機的控制。

2 控制系統的硬件設計

為了面向于機械設備的應用，控制系統的搭建是基于比較常見的三相步進電機，系統控制框圖如圖1所示。這個系統主要由硬件電路和控制程序組成?！?br>