51单片机控制步进电机的问题

ID:797796 · 发表于 2020-7-25 20:30

关于用51单片机控制步进电机速度和直线位移的问题，要求用定时器产生脉冲，还要先设置好运动的速度再运行，新手没用单片机控制过电机，按照以下要求应该怎么去实现呢？

ID:789121 · 发表于 2020-7-26 01:13

所以是你要让别人帮你做这个项目么？

ID:797796 · 发表于 2020-7-26 07:36

不要黑发表于 2020-7-26 01:13
所以是你要让别人帮你做这个项目么？

提供下思路

ID:797796 · 发表于 2020-7-26 07:56

不要黑发表于 2020-7-26 01:13
所以是你要让别人帮你做这个项目么？

主要是不知道怎么控制电机转速固定，比如每秒转2.5圈

ID:797796 · 发表于 2020-7-26 09:20

Irvingzong 发表于 2020-7-26 07:36
提供下思路

我写的这个程序电机转不起来，大佬们帮我看下哪里出问题了好吗
#include <reg51.h>//包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar tab[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0C,0x08,0x09};
sbit OUT=P2^2; //定义OUT输出端口
unsigned char count,i;
void Init_Timer0(void)
{
      TMOD |= 0x01;                   //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响
      TH0=(65535-12000)/256;
      TL0=(65535-12000)*256;
      EA=1;                      //总中断打开
      ET0=1;                      //定时器中断打开
      TR0=1;                      //定时器开关打开
}
main()
{
      Init_Timer0();
      OUT=0;
      while(1)
      {
            ;
      }
}

void Timer0_isr(void) interrupt 1
{

      TH0=(65535-20000)/256;                //重新赋值 12M晶振计算，指令周期1uS，
      TL0=(65535-20000)*256;
      count++;
      if(count==20)
      {
      count=0;
      OUT=~OUT;
{i++;if(i>7)i=0;P0=tab;}                   //用示波器可看到方波输出
      }
}

ID:782419 · 发表于 2020-7-26 10:09

我觉得你的P0可能是步进电机的驱动端口吧，所以P0=tab[i];你是不是少写了什么？
如果步进电机真的还是不能动，你可以看下步进电机的工作参数，是不是频率什么的不符合电机的要求。

ID:789121 · 发表于 2020-7-26 11:32

Irvingzong 发表于 2020-7-26 09:20
我写的这个程序电机转不起来，大佬们帮我看下哪里出问题了好吗
#include //包含头文件，一般情况不需要 ...

建议先看一下步进电机的驱动方式接线原理

ID:808485 · 发表于 2020-7-27 18:33

我看不见你上传的图片，但根据程序可以推断一二：
1。单片机P0^0到P0^3对应步进电机的4根线（中间经过功率放大）
2。单片机P2^2应该是接了个LED之类的东西，用来指示电机运转状态，闪烁表示在转

程序分析：
你仔细看这个 tab[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0C,0x08,0x09};
共8个数，把数据用二进制表示：
0001
0011
0010
0110
0100
1100
1000
1001
这4位二进制数，从P0^0到P0^3送出到电机的4根线：我们假设是 A B C D 四根线。

先讲解一下二相四线步进电机工作原理：
我画一个示意图，@@@@表示线圈，AB是一伙，CD是一伙，NNN+SSS是磁铁：

DBCA=0001，电流从A流向B，磁铁N极指向1号线圈方向
D-------------------------+
A------------@@@1@@@----+ |
B-------+             | |
C-----+ |    N    | |
   | |    N    | |
   @ |    +    | @
   2 |    S    | 4
   @ |    S    | @
   | |             | |
   | +----@@@3@@@----+ |
   +-------------------+

DBCA=0011，电流从A流向B，但同时C到D也有电流，这时磁铁N极同时被1号2号线圈吸引，只好处于中间位置
D-------------------------+
A------------@@@1@@@----+ |
B-------+             | |
C-----+ | N          | |
   | |    N       | |
   @ |    +    | @
   2 |       S    | 4
   @ |          S | @
   | |             | |
   | +----@@@3@@@----+ |
   +-------------------+

DBCA=0010，电流从C流向D，磁铁N极指向2号线圈
D-------------------------+
A------------@@@1@@@----+ |
B-------+             | |
C-----+ |             | |
   | |             | |
   @ |             | @
   2 | NNNN  +  SSSS | 4
   @ |             | @
   | |             | |
   | +----@@@3@@@----+ |
   +-------------------+

DBCA=0110，电流从C流向D，同时B流向A，磁铁N极同时被2号3号线圈吸引
D-------------------------+
A------------@@@1@@@----+ |
B-------+             | |
C-----+ |          S | |
   | |       S    | |
   @ |    +    | @
   2 |    N       | 4
   @ | N          | @
   | |             | |
   | +----@@@3@@@----+ |
   +-------------------+

DBCA=0100，电流从B流向A，磁铁N极指向3号线圈
D-------------------------+
A------------@@@1@@@----+ |
B-------+             | |
C-----+ |    S    | |
   | |    S    | |
   @ |    +    | @
   2 |    N    | 4
   @ |    N    | @
   | |             | |
   | +----@@@3@@@----+ |
   +-------------------+

看出规律了吧？就这样继续转下去，转一圈，刚好共8个方向，刚好对应 tab[]里面8个数。
如果上面的示意图明白了，那让电机反转，只要从最后一张图往上看起就好了，在程序中更爽，++变--搞定。

你的程序该有的都有了，看得出来，是从别处搬来的，只是tab抄漏了个[ i]呵呵，别生气。[ i]
程序只有一处错误：
{i++;if(i>7)i=0;P0=tab[ i];}                   //用示波器可看到方波输出

ID:808485 · 发表于 2020-7-27 19:23

网站设计的不够好，回帖字体无效。试试图片吧。

另外来个附加题，如果P2^2不是接LED，那可能是做什么的？
答：真要那样的话，那这方案设计者，是个合格的电子工程师。
1。众所周知，步进电机走的时候，电能转换为机械能出去了，但停的时候呢？上面那个tab[]表，只有8个数，没有0000的存在，就是说，电机会停到其中一个位置，线圈一直通着电，没有机械能输出，那电能就全部转化为热能了，电机变烧鸡。
2。解决上述问题，有几个技术层次：
1).停机时，输出全0000或者全1111，就没电流消耗了
2).以上考虑不周，有时电机停车时需要有一个保持力矩，不能断电，但这时仍有两种选择，停车在两相线圈都通电状态，力大发热也大，停在一相线圈通电状态发热小，可以看需要选择。
3).进阶的，当电机再次启动时，由静止到运动，需要克服一个额外的静摩擦力，这时需要更大的力，也就是双相驱动，所以程序设计中，就需要在上次停车时，让电机停在单相通电状态。因为电机转动是一二一二一二的顺序，这样就可以实现用二启动了。
4).继续进阶，如果程序员不懂电子，不懂电机，是个新手，做为硬件工程师怎么做？有办法，加个单稳电路，像看门狗一样，看着电机，让程序员在电机程序里面喂狗，一旦程序死机了，跑飞了，进断点了，刷固件了的时候，硬件看门狗切断电机电源，防止电机烧毁。单稳电路没多复杂，一个“通交隔直”的电容接个三极管就OK了。
这也就是P2^2的另一种用途猜想。

ID:801878 · 发表于 2020-7-28 09:59

PWN控制，程序里面可以设置speed

ID:808700 · 发表于 2020-7-28 10:08

对一下手册，

ID:797796 · 发表于 2020-7-28 10:25

gbchang 发表于 2020-7-27 19:23
网站设计的不够好，回帖字体无效。试试图片吧。

非常感谢大佬的耐心解答！我能够理解了基本原理，只是还有一个问题是我只需要简单实现这个二相电机以10mm/s的线速度运行，也就是每秒转2.5圈，而电机的步距角是0.9度，所以我的想法是每400ms定时一次转一圈，可我仿真时把电机设为0.9度之后发现电机只在小幅度范围转动，几乎不动，不知道是不是定时的方式不对呢？程序如下，希望大佬能帮忙看下，十分感谢！
#include <reg51.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar tab[]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0C,0x08,0x09};
unsigned char count,i;
void Init_Timer0(void)
{
      TMOD |= 0x01;
      TH0=(65535-20000)/256;
      TL0=(65535-20000)%256;
      EA=1;                      //总中断打开
      ET0=1;                      //定时器中断打开
      TR0=1;                      //定时器开关打开
}
main()
{
      Init_Timer0();
      while(1)
      {
            ;
      }
}

void Timer0_isr(void) interrupt 1
{

      TH0=(65535-20000)/256;
      TL0=(65535-20000)%256;
      count++;
      if(count==20)
      {
      count=0;
{i++;if(i>7)i=0;P0=tab;}
      }
}

ID:797796 · 发表于 2020-7-28 10:27

图片如下

ID:797796 · 发表于 2020-7-28 15:16

Irvingzong 发表于 2020-7-28 10:25
非常感谢大佬的耐心解答！我能够理解了基本原理，只是还有一个问题是我只需要简单实现这个二相电机以10mm ...

有的，只是复制不上来，现在电机能转了，主要是0.9步距角转的很慢，不能实现每秒2.5圈，但修改定时器时长又导致失步，应该怎么修改呢？

ID:808485 · 发表于 2020-7-28 16:31

Irvingzong 发表于 2020-7-28 10:25
非常感谢大佬的耐心解答！我能够理解了基本原理，只是还有一个问题是我只需要简单实现这个二相电机以10mm ...

。。。，也就是每秒转2.5圈，而电机的步距角是0.9度，所以我的想法是每400ms定时一次转一圈，。。。

进一次中断只转一步，转一步是0.9度。

如果要每秒转2.5圈，就是 2.5圈*360度=900度，
900度/0.9度每步 = 1000步，
所以，你需要每秒中断1000次，刚好是 1ms 一次中断

另外你的源码可能由于字体等原因，在网站显示不正常，我重新抄一遍给你：
count++;
if(count == 20)
{
count = 0;
P0 = tab[i++];
i &= 0x07;
}

ID:750684 · 发表于 2020-9-7 08:26

参考手册资料

ID:106821 · 发表于 2020-9-15 14:44

电机转速控制取决于定时器产生的脉冲

ID:737842 · 发表于 2020-9-16 11:29

脉冲的频率控制速度，脉冲的数量控制位移

ID:276685 · 发表于 2020-9-16 20:34

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