基于單片機的步進電機控制器制作

摘 要 步進電機是一種將電脈沖信號轉換為角位移的執行元件。用單片機實現的步進電機控制系統具有成本低、易于實現、控制精度高、使用靈活等特點。文章采用AT89C51單片機制作步進電機控制器，并基于C語言進行控制器的軟件設計。

關鍵詞 AT89C51 單片機 步進電機控制器 C語言

中圖分類號：TM383.6 文獻標識碼：A

步進電機是一種將電脈沖信號轉換為角位移的執行元件。它的結構簡單、工作可靠，能將數字的電脈沖輸入直接轉換為模擬的輸出軸運動。電機轉動的角位移量取決于電脈沖的個數，電機轉動的速度和加速度取決于電脈沖的頻率。步進電機具有“無積累誤差”的特點，廣泛應用于各種工業開環控制系統。在實際應用中，如果全靠硬件來實現整個控制策略，則線路比較復雜，實現難度也較大，且難以達到精確控制。而用單片機實現的步進電機控制系統具有成本低、易于實現、控制精度高、使用靈活等特點。因此本文采用AT89C51單片機為控制核心，來制作步進電機控制器。

1 元器件介紹

步進電機在啟動和停止時有一個加速—減速過程，加速度越小沖擊越小，越平穩。步進電機一般工作過程：加速—恒速（高速）—減速—恒速（低速）—停止。由于電機的轉速與脈沖頻率成正比，因此輸入的脈沖頻率也要經歷一個類似的變化過程，其變化規律如圖5所示。由圖可見，在步進電機啟動時要使脈沖升頻，停止時使脈沖降頻。

3 結語

本文采用AT89C51單片機為核心、D306型三相伺服混合式步進電機驅動器為驅動，來進行步進電機控制器的制作，并用C語言進行軟件設計開發。實驗證明，該控制器具有易于實現、控制靈活、精度高等優點。

參考文獻

[1] 吳文英.基于單片機控制的步進電機[J].電子世界，2012.

[2] 李春旭.基于單片機控制步進電機的方法研究[J].機電工程技術，2006.35（11）.

[3] 郭夕琴等.半自動搬運機器人小車的運動控制[J].中國高新技術企業，2010.