专利名称：一种四相步进电机控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种四相步进电机控制系统，属于步进电机控制技术领域。
背景技术：
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。步进电机的控制主要包括I.换相顺序控制通电换相这一过程称为脉冲分配。例如混合式步进电机的工作方式，其各相通电顺序为A-B-C-D，通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制·A, B，C，D相的通断。2.控制步进电机的转向控制如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。3.控制步进电机的速度控制如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。典型的四相步进电机的结构如图I所示，其工作过程为开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小，而八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此八拍工作方式的控制效果好于单四拍和双四拍。但现有的四相步进电机的控制技术中还没有一种适用于八拍工作方式的控制方法。
发明内容本实用新型为解决现有的四相步进电机控制技术中存在的无法实现八拍工作方式的控制的问题，进而提供了一种四相步进电机控制系统。为此，本实用新型提供了如下的技术方案一种四相步进电机控制系统，包括拨码开关连接电路、主控模块和步进电机连接电路，所述拨码开关连接电路的控制信号输出端与所述主控模块的控制信号输入端连接，所述主控模块的控制信号输出端与所述步进电机连接电路的控制信号输入端连接。本实用新型实施方式提供的技术方案采用主控模块对四相步进电机进行控制，实现了八拍工作方式，既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型的具体实施方式
提供的四相步进电机控制系统的整体结构示意图；图2是本实用新型的具体实施方式
提供的主控模块的电路结构示意图；图3是本实用新型的具体实施方式
提供的拨码开关连接电路的电路结构示意图； 图4是本实用新型的具体实施方式
提供的步进电机连接电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本具体实施方式
提供了一种四相步进电机控制系统，如图I所示，包括拨码开关连接电路I、主控模块2和步进电机连接电路3，拨码开关连接电路I的控制信号输出端与主控模块2的控制信号输入端连接，主控模块2的控制信号输出端与步进电机连接电路3的控制信号输入端连接。其中，主控模块2的电路结构如图2所示，包括单片机、复位电路和晶振电路。单片机可以采用AT89S52单片机，其主要端口包括Pl 口 用户使用的通用I/O 口，8位准双向，编程和校验时，可做为高8位地址线；P1.0和Pl. I引脚另有第二功能(此实验没用到，不再介绍);P3 口 8位准双向I/O 口 ；RST :复位信号输入端，高电平有效；EA :访问芯片内部和芯片外部程序存储器的选择信号；XTAL1、XTAL2 :芯片内振荡器反相放大器的输出端和输入端。复位电路采用手动复位和上电自动复，上电自动复位在单片机上电的瞬间，RC电路充电，由于电容上电电压不能突变，所以RST引脚出现高电平，RST引脚出现的高电平将会随着对电容C的充电过程而逐渐回落；手动复位当按下复位按钮时，RST出现高电平，实现复位。拨码开关连接电路I的电路结构如图3所示，与单片机的P3 口相连，通过拨动开关SW1、SW2、Sff3, SW4来控制电机的启停、正反转、速度的加减。步进电机连接电路3的电路结构如图4所示，将步进电机的A、B、C、D分别接到Pl. O,PL UPl. 2,Pl. 3 管脚上。本具体实施方式
提供的四相步进电机控制系统的工作原理是系统分为电机转动、电机正转、电机反转、电机加速、电机减速和电机停止等部分组成。正转部分送Pi口不同的值，从而改变电机电源的相序，是电机正转，数值分别为0xf8、0xfc、0xf4、0xf6、0xf2、0xf3、0xfl、0xf9 ;反转部分送Pl 口不同的值，从而改变电机电源的相序，是电机反转，数值分别为0xf9、0xfl、0xf3、0xf2、0xf6、0xf4、0xfc、0xf8 ;加速部分当电机处于正转或反转的时候，调用加速程序，使电机每转动一部的延时时间变短，从而实现电机的加速；减速部分当电机处于正转或反转的时候，调用加速程序，使电机每转动一部的延时时间变长，从而实现电机的减速；运行与停止系统默认是停止，拨动一次是运行，再拨动一次是停止，即是奇数次运行，偶数次停止(一般不会拨动N次，为了看到现象，就拨动少数几次)。本具体实施方式
提供的四相步进电机控制系统通过采用主控模块对四相步进电机进行控制，实现了八拍工作方式，既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种四相步进电机控制系统，其特征在于，包括拨码开关连接电路、主控模块和步进电机连接电路，所述拨码开关连接电路的控制信号输出端与所述主控模块的控制信号输入端连接，所述主控模块的控制信号输出端与所述步进电机连接电路的控制信号输入端连接。
2.根据权利要求I所述的四相步进电机控制系统，其特征在于，所述主控模块包括单片机、复位电路和晶振电路。
3.根据权利要求2所述的四相步进电机控制系统，其特征在于，所述单片机采用AT89S52单片机。
专利摘要本实用新型提供了一种四相步进电机控制系统，包括拨码开关连接电路、主控模块和步进电机连接电路，所述拨码开关连接电路的控制信号输出端与所述主控模块的控制信号输入端连接，所述主控模块的控制信号输出端与所述步进电机连接电路的控制信号输入端连接。本实用新型采用主控模块对四相步进电机进行控制，实现了八拍工作方式，既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
文档编号H02P8/22GK202713219SQ20122035360
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者张伟, 王博文, 李卓 申请人:哈尔滨师范大学, 张伟, 王博文