步进电机控制使用8051微控制器

步进电机是无刷和同步电机,可以将完全旋转分成步数。每个步进电机将具有一些固定的台阶角,并且电机以这种角度旋转。在本文中,我将向您展示如何使用两种不同的驱动器与8051接口步进电机:L293D和ULN 2003。此外,这里解释了使用8051微控制器的步进电机控制。

步进电机控制使用8051微控制器原理

这些电路的主要原理是在特定的步骤角度旋转步进电机步骤。ULN2003 IC和L293D电机驱动器用于驱动步进电机,因为控制器不能提供电机所需的电流。

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电路1:步进电机控制使用8051微控制器和L293D

该项目中的第一电路使用L293D电机驱动器IC实现。由于L293D电机驱动器有四个输出引脚的选项,因此只能使用双极步进电机使用它。

电路图

用8051微控制器和L293D电动机驱动器连接双极步进电机的电路图如下图所示。

步进电机控制使用8051微控制器L293D电路图

需要组件

  • AT89C51(8051微控制器)
  • L293D电机驱动器
  • 5V双极步进电机
  • 16x2 LCD DiaPlay.
  • 11.0592 MHz石英晶
  • 10kΩ电阻x 2
  • 10kΩ锅
  • 8x1kΩ电阻包
  • 33PF陶瓷电容X 2
  • 10μF/ 16V电容器
  • 按下按钮x 4
  • 330Ω电阻
  • 5V电源

电路设计

首先,LCD的数据引脚连接到8051的PORT0引脚。由于Port0没有任何内部上拉,因此使用电阻器包将PORT0提升。LCD的RS和E引脚连接到8051的P2.0和P2.1。

使用10kΩ电阻下拉RST引脚。按钮和10μF电容的组合将用于重置微控制器。此外,使用10kΩ电阻将EA引脚被拉动。

接下来,振荡器。它由两个33pf电容器和连接在8051的XTAL1和XTAL2引脚之间的11.0592 MHz晶体组成。

即将到达电机驱动器,两个使能引脚和两个电源引脚连接到+ 5V电源。四个输入连接到8051的端口1引脚I. .P1.0,P1.1,P1.2和P1.3。双极步进电机的四个引脚连接到L293D的四个输出引脚。

为了控制步进电机的方向,三个按钮连接到PORT3引脚I. .. P3.0,P3.1和P3.2。

代码

在职的

该电路的工作非常简单。在程序中实现了一种称为半级步进的方法以旋转步进电机。按下正向按钮时,步进电机在顺时针方向上旋转。

步进电机控制使用8051微控制器图像1
步进电机控制使用8051微控制器图像2

类似地,当推动后向按钮时,它开始以逆时针方向旋转。要完全停止旋转,可以按下停止按钮。

电路2:步进电机控制使用8051微控制器和ULN2003

该项目中的第二电路是使用8051微控制器和ULN2003实现步进电机控制。由于ULN2003晶体管阵列由7个输出组成,因此可以控制单极和双极步进电机。

在这个项目中,我将向您展示如何使用8051微控制器和ULN2003晶体管阵列控制5线单极步进电机。

电路图

下面的图像显示了具有8051微控制器和ULN2003的步进电机的电路图。

步进电机控制使用8051微控制器电路图
使用AT89C51微控制器的步进电机控制电路图

电路组件

  • AT89C51微控制器
  • uln2003a.
  • 步进电机
  • 水晶
  • 电阻器
  • 电容器

电路设计

电路由AT89C51微控制器,ULN2003A,电机组成。AT89C51是低功耗,高性能,CMOS 8位,8051个系列微控制器。它有32个可编程I / O线。它有4K字节的闪存可编程和可擦除的内存。外部晶体振荡器在微控制器的18和19销处连接。电动机通过驱动器IC连接到微控制器的PORT2。

ULN2003A是电流驱动器IC。它用于驱动步进电机的电流,因为它需要超过60mA的电流。这是一系列达灵顿对。它由七对达灵顿阵列组成,具有共同的发射器。IC由16个引脚组成,其中7个是输入引脚,7是输出引脚,剩余的是VCC和地。前四个输入引脚连接到微控制器。以相同的方式,四个输出引脚连接到步进电机。

步进电机有6个引脚。在这六个引脚中,2个引脚连接到12V的电源,并且其余连接到步进电机的输出。步进在给定的步骤角度旋转。旋转的每个步骤是完整循环的一小部分。这取决于机械部件和驱动方法。

类似于所有电机,步进电机将具有定子和转子。转子具有永磁体和定子具有线圈。基本步进电机有4个线圈,旋转步骤90度。这四个线圈以循环顺序激活。下图显示了轴的旋转方向。有不同的方法来驱动步进电机。其中一些在下面解释。

完整步骤驱动:在该方法中,两个线圈一次通电。因此,这里一次激发两个相对的线圈。

半步驱动:在该方法中,线圈可替代地激励。因此,它以半步角旋转。在该方法中,可以在时间或单线线圈通电两个线圈可以通电。因此,它增加了每个周期的旋转次数。它如下图所示。

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8051&ULN2003接口步进电机电路仿真视频

如何操作此步进电机驱动器电路?

  • 最初,开启电路。
  • 微控制器开始驾驶步进电机。
  • 人们可以观察步进电机的旋转
  • 步进电机有四根电线。它们是黄色,蓝色,红色和白色。这些可在下面给出它们的通电。
  • 在完整的步骤驾驶中,使用以下序列

完整的练习

  • 要以半步驾驶电机,请使用以下序列

半步角

步进电机控制器电路优势

  • 它消耗更少的力量。
  • 它需要低工作电压

步进电机控制应用程序

  • 该电路可用于机器人应用。
  • 这也可以用于机电一体化应用程序。
  • 步进电机可用于磁盘驱动器,矩阵打印机等。

20回应

  1. 非常感谢分享这一点。

    您能否在该系统中展示如何控制3个电机。MOTO 1 X轴,电机2 Y轴和电机3 Z轴,具有计算机串口或并行端口的输入
    并将其界面到计算机

    我需要我的姐妹项目,最后一年的电子产品亚博最新官网网址

    谢谢

    1. 非常困难。您需要3轴电路和程序。CNC计划相同。没有人分享那个朋友。我们是切割钢板和数控机器的制造商。从技术上讲,你要问三轴程序。已经有了。但我们不能分享。

  2. 给我这个项目的十六进制代码..如果你不能分享一个链接我会找到它或给我发电子邮件...请谢谢

  3. 哪种仿真软件有用用于电路仿真,以及编写和运行代码的哪个平台?请尽快回复,如果可能的话在同一天!

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