四相步进电机的设计

时间：2008-09-28

　　该驱动器根据拨码开关KX、KY的不同组合有三种工作方式供选择：
　　方式1为中断方式：P3.5(INT1)为步进脉冲输入端，P3.7为正反转脉冲输入端。上位机(PC机或单片机)与驱动器仅以2条线相连。
　　方式2为串行通讯方式：上位机(PC机或单片机)将控制命令发送给驱动器，驱动器根据控制命令自行完成有关控制过程。
　　方式3为拨码开关控制方式：通过K1~K5的不同组合，直接控制步进电机。
　　当上电或按下复位键KR后，AT89C2051先检测拨码开关KX、KY的状态，根据KX、KY 的不同组合，进入不同的工作方式。以下给出方式1的程序流程框图与源程序。
　　在程序的编制中，要特别注意步进电机在换向时的处理。为使步进电机在换向时能平滑过渡，不至于产生错步，应在每一步中设置标志位。其中20H单元的各位为步进电机正转标志位;21H单元各位为反转标志位。在正转时，不仅给正转标志位赋值，也同时给反转标志位赋值;在反转时也如此。这样，当步进电机换向时，就可以上的位置作为起点反向运动，避免了电机换向时产生错步。

方式1程序框图

　　图1 方式1程序框图
　　方式1源程序：
　　MOV 20H,#00H ;20H单元置初值，电机正转位置指针
　　MOV 21H,#00H ;21H单元置初值，电机反转位置指针
　　MOV P1,#0C0H ;P1口置初值，防止电机上电短路
　　MOV TMOD,#60H ;T1计数器置初值,开中断
　　MOV TL1,#0FFH
　　MOV TH1,#0FFH
　　SETB ET1
　　SETB EA
　　SETB TR1
　　SJMP $
　　;***********计数器1中断程序************
　　IT1P: JB P3.7,FAN ;电机正、反转指针
　　;*************电机正转*****************
　　JB 00H,LOOP0
　　JB 01H,LOOP1
　　JB 02H,LOOP2
　　JB 03H,LOOP3
　　JB 04H,LOOP4
　　JB 05H,LOOP5
　　JB 06H,LOOP6
　　JB 07H,LOOP7
　　LOOP0: MOV P1,#0D0H
　　MOV 20H,#02H
　　MOV 21H,#40H
　　AJMP QUIT
　　LOOP1: MOV P1,#090H
　　MOV 20H,#04H
　　MOV 21H,#20H
　　AJMP QUIT
　　LOOP2: MOV P1,#0B0H
　　MOV 20H,#08H
　　MOV 21H,#10H
　　AJMP QUIT
　　LOOP3: MOV P1,#030H
　　MOV 20H,#10H
　　MOV 21H,#08H
　　AJMP QUIT
　　LOOP4: MOV P1,#070H
　　MOV 20H,#20H
　　MOV 21H,#04H
　　AJMP QUIT
　　LOOP5: MOV P1,#060H
　　MOV 20H,#40H
　　MOV 21H,#02H
　　AJMP QUIT
　　LOOP6: MOV P1,#0E0H
　　MOV 20H,#80H
　　MOV 21H,#01H
　　AJMP QUIT
　　LOOP7: MOV P1,#0C0H
　　MOV ; 20H,#01H
　　MOV 21H,#80H
　　AJMP QUIT
　　;***************电机反转*****************
　　FAN: JB 08H,LOOQ0
　　JB 09H,LOOQ1
　　JB 0AH,LOOQ2
　　JB 0BH,LOOQ3
　　JB 0CH,LOOQ4
　　JB 0DH,LOOQ5
　　JB 0EH,LOOQ6
　　JB 0FH,LOOQ7
　　LOOQ0: MOV P1,#0A0H
　　MOV 21H,#02H
　　MOV 20H,#40H
　　AJMP QUIT
　　LOOQ1: MOV P1,#0E0H
　　MOV 21H,#04H
　　MOV 20H,#20H
　　AJMP QUIT
　　LOOQ2: MOV P1,#0C0H
　　MOV 21H,#08H
　　MOV 20H,#10H
　　AJMP QUIT
　　LOOQ3: MOV P1,#0D0H
　　MOV 21H,#10H
　　MOV 20H,#08H
　　AJMP QUIT
　　LOOQ4: MOV P1,#050H
　　MOV 21H,#20H
　　MOV 20H,#04H
　　AJMP QUIT
　　LOOQ5: MOV P1,#070H
　　MOV 21H,#40H
　　MOV 20H,#02H
　　AJMP QUIT
　　LOOQ6: MOV P1,#030H
　　MOV 21H,#80H
　　MOV 20H,#01H
　　AJMP QUIT
　　LOOQ7: MOV P1,#0B0H
　　MOV 21H,#01H
　　MOV 20H,#80H
　　QUIT: RETI
　　END
　　4.结论
　　该驱动器经实验验证能驱动0.5N.m的步进电机。将驱动部分的电阻、电容及续流二极管的有关参数加以调整，可驱动1.2N.m的步进电机。该驱动器电路简单可靠，结构紧凑，对于I/O口线与单片机资源紧张的系统来说特别适用。

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