步進電機內部結構如圖1所示:
如何能使它轉起來呢?一搬有兩種方法:
1.單相驅動:一相一相驅動,線圈加高電平順序是:黃'藍'紅'橙;或是:橙'紅'藍'黃。其中黑白接地。
2.雙相驅動:當要求電動機輸出大功率時可以兩相兩相同時驅動,線圈加高電平順序為:黃+紅'藍+橙;或是:橙+藍'紅+黃。
了解步進電機的驅動方式后、我想到了用移位寄存器產生移位脈沖來讓步進電機動起來。電路如圖2。
圖2是通過撥碼開關控制74LS194使Q0、Q1、Q2、Q3產生上面提過的兩種移位脈沖來控制U1(光電耦合器),運用光電耦合器是為了使控制電路的電源與電機的電源隔離從而減少相互的干擾,當然也可以用可控硅來代替。R3~R6是1~10k的普通電阻,本例采用1k。其中將DSL接Q0是為了構成循環左移,同樣DSR接Q3是為了構成循環右移。這樣接就可以實現循環左右移從而實現正反轉。
74LS194的使用如下表:
要讓74LS194工作還必須有脈沖信號,CLK的脈沖信號可由時基電路555產生,電路見圖3。
調節R1可改變輸出脈沖的周期從而改變電動機的轉速。當然這樣的控制不是很精確,如果想精確調節可用單片機來控制。只要把P0、P1、P2、P3、SO、S1、MR、LCK接到單片機的IO口(如P1口)脈沖的產生用定時。
按照以上電路圖連接好后就可以調試了。接上電源后用撥碼開關控制電動機的運轉,首先置數,比如是單相驅動可設預置數0001(即:P3置0、P2置0、P1置0、P0置1),然后S1、S2同時置1,把預置數送出,接下來就可以通過改變S1、SO的狀態來改變脈沖的左移右移,從而改變電動機的正反轉。如10為正轉則01為反轉。當正反轉沒問題后可以通過調節圖3的R1來改變電動機的轉速快慢。當接不同功率的電機時可改變+12V電源(變大或或變小),不過值得要注意的是電流不要超過三極管的最大工作電流,TIPl27是PNP達林頓管,最大可提供5A電流。R5、R6、R7、R8是普通電阻,1~10k自行調節,本例中用了1k;R9、R10、R11、R12是大功率限流電阻,功率2~3W阻值2~22歐,本例采用了22歐;D1、D2、D3、D4為保護晶體管而設,可在斷電時為感應電勢提供泄放通路。本人采用以上電路自己親手制作一遍,效果還是不錯的,可以驅動不同型號不同功率的步進電機,輕輕松松實現正反轉控制和速度調節。
如想精確調節轉速、可用單片機來實現,只要去掉555時基振蕩電路、把圖1改為圖5即可。
控制的原理與上面是一樣的,就是提高了精度,擴大了調節范圍,使用起來比較簡單,此電路的編程也比較方便,這里不做詳細介紹。在制作電路時可以在電路板上留出P0、P1、P2、P3、SO、S1、MR、LCK的端口這樣不但可以通過開關來控制也可以方便改接單片機。
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