伺服电机相关知识概述
实例一:步进电机的控制实例
步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机(简称VR)、永磁式步进电机(简称PM)和混合式步进电机(简称HB)。
一、步进电机最大特点是:
1、它是通过输入脉冲信号来进行控制的。
2、电机的总转动角度由输入脉冲数决定。
3、电机的转速由脉冲信号频率决定。
二、步进电机的驱动电路
根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。(或者其他信号源)
如图:按CTRL并点击(L298N驱动器与直流电机接线图)
三、基本原理作用如下:
两相四拍工作模式时序图:
步进电机 | 信号输入 | 第一步 | 第二步 | 第三步 | 第四步 | 返回第一步 |
正转 | IN1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 返回 |
IN2 | 1 | 0 | 1 | 1 | 返回 | |
IN3 | 1 | 1 | 0 | 1 | 返回 | |
IN4 | 1 | 1 | 1 | 0 | 返回 | |
反转 | IN1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 返回 |
IN2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 返回 | |
IN3 | 1 | 0 | 1 | 1 | 返回 | |
IN4 | 0 | 1 | 1 | 1 | 返回 |
(1)控制换相顺序
1、通电换相这一过程称为脉冲分配。
例如:
1、两相四线步进电机的四拍工作方式,其各相通电顺序为(A-B-A’-B’)依次循环。《例一、步进电机正转两相四拍程序》(通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B相的通断。)
2、两相四线步进电机的四拍工作方式,其各相通电顺序为:
(A-AB-B-BA’-A’-A’B’-B’-B’A) 例二、步进电机正转两相八拍程序》依次循环。(出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用八拍工作方式)
(2)控制步进电机的转向
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。如:正转通电顺序是:(A-B-A’-B’ 依次循环。)则反转的通电顺序是:(B‘-A’-B-A依次循环。)
参考下例:
《例三、步进电机反转两相四拍程序》 《例四、步进电机反转两相八拍程序》
(3)控制步进电机的速度
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。调整单片机发出的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。(注意:如果脉冲频率的速度大于了电机的反应速度,那么步进电机将会出现失步现象)。
参考下例:
《例五、步进电机两相四拍调速程序》 《例六、步进电机两相八拍调速程序》
(4)四相电机的控制程序
如图:按CTRL并点击(驱动器控制四相步进电机接线图)
《例一、步进电机正转两相四拍程序》《例七、四相步进电机正转四拍程序》 《例八、四相步进电机正转八拍程序》 《例九、四相步进电机反转四拍程序》 《例十、四相步进电机反转八拍程序》 《例十一、四相步进电机四拍调速程序》
《例十二、四相步进电机八拍调速程序》
《例十三、四相步进电机八拍调速程序方法二》 以下为参考程序:
《例十四、步进电机分档控制》
《例十五、步进电机每按一下转1.8度》 《例十六、步进电机每按一下转3.6度》 实例二:直流电机的控制实例
使用直流/步进两用驱动器可以驱动两台直流电机。分别为M1和M2。引脚A,B可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。(如果无须调速可将两引脚接5V,使电机工作在最高速状态,既将短接帽短接)实现电机正反转就更容易了,输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平,电机M1正转。(如果信号端IN1接低电平, IN2接高电平,电机M1反转。)控制另一台电机是同样的方式,输入信号端IN3接高电平,输入端IN4接低电平,电机M2正转。(反之则反转),PWM信号端A控制M1调速,PWM信号端B控制M2调速。
可参考下图表:
电机 | 旋转方式 | 控制端IN1 | 控制端IN2 | 控制端IN3 | 控制端IN4 | 输入PWM信号改变脉宽可调速 | |
调速端A | 调速端B | ||||||
M1 | 正转 | 高 | 低 | / | / | 高 | / |
反转 | 低 | 高 | / | / | 高 | / | |
停止 | 低 | 低 | / | / | 高 | / | |
M2 | 正转 | / | / | 高 | 低 | / | 高 |
反转 | / | / | 低 | 高 | / | 高 | |
停止 | 低 | 低 | / | / | / | 高 |
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