冲分配回路并经功率放大来向绕组供电。每当电机绕组接受一个电脉冲,转子就转过一个相应的步距角。转子的角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及其频率成正比,并在时间上与输入脉冲同步,只要控制输入电脉冲的频率以及电机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向,很容易用微机实现数字控制,近30多年来,数字技术、计算机技术和永磁材料的迅速发展,推动了步进电机的发展,为步进电机的应用开辟了广阔的前景。
本论文的设计思路是由计算机操作DELPHI软件通过串口通信向单片机发送十位二进制数据,再由单片机产生一系列脉冲信号实现对步进电机进行控制。单片机发出的脉冲信号控制步进电机的启动﹑停止运行、正反转、运行速度、运行步数。同时单片机把步进电机运行状况反馈给计算机,由所编写的DELPHI组件实时显示步进电机的运行状况并进行监控。
步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。传统电动机作为机电能量转换装置,在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天,传统电动机的功能已不能满足工厂自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求。为适应这些要求,发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统,其中较有自己特点,且应用十分广泛的一类便是步进电动机。
步进电动机的发展与计算机工业密切相关。自从步进电动机在计算机外围设备中取代小型直流电动机以后,使其设备的性能提高,很快地促进了步进电动机的发展。另一方面,微型计算机和数字控制技术的发展,又将作为数控系统执行部件的步进电动机推广应用到其他领域,如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗仪器以及包装机械等。
步进电动机有如下特点:
(1)步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比,因此,当它转一转后,没有累计误差,具有良好的跟随性。
(2)由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统,既非常简单、廉价,又非常可靠。同时,它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数控系统。
(3) 步进电动机的动态响应快,易与起停、正反转及变速。
(4) 速度可在相当宽的范围内平滑调节,低速下仍能保证获得大转 矩,因此,一般可以不用减速器而直接驱动负载。
(5) 步进电动机只能通过脉冲电源供电才能运行,它不能直接使用交流电源和直流电源。
(6) 步进电动机存在振荡和失步现象,必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。
(7)步进电动机自身的噪声和振动较大,带惯性负载的能力较差。
随着科学技术的进步,步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中,我们很容易发现步进电机的踪迹,尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。
该设计实现了计算机对步进电机进行控制。通过计算机与单片机通信发出脉冲信号控制步进电机的启动﹑停止运行。通过编程,能够实现对步进电机正反两个方向运行的控制,单片机控制板用来发送二进制数控制驱动电路工作,所发送的二进制是根据驱动电路的原理和步进电机的特性说明来确定的,控制板上可以显示出步进电机所走的步数。驱动电路是由八个三极管所组成的桥电路,根据三极管的开关特性来控制步进电机的端口,驱动电路用到两片TLP521-2光电耦合集成块的开关作用,光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电--光--电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多,常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等(外形有金属圆壳封装,塑封双列直插等)。工作原理:在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,光的强度取决于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器上后,因光电效应而产生了光电流,由受光器输出端引出,这样就实现了电--光--电的