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一、概述 步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角 。 它的工作原理是利用 電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制 電流，用這種電流為步進電機供電，步進電機才能正常工作，驅動器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器 。 步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。 基于以上敘述，可以利用CY8CKIT-042 板上CY8CKIT-42 的組件CapSense 和 PWM組合作用，輸出變化的脈沖，作用于驅動器，控制步進電機轉動；可以利用防抖 Debouncer 和觸發器TFF形成電路，產生數字開關量，作用于驅動器，確定步進電機轉動方向。
二、原理敘述
1、確定步進電機轉動方向 按動按鈕 SW2（在CY8CKIT-042 板上） ，經過防抖Debouncer_2 、觸發器TFF和非門，產生“1”、“0”信號，作用于驅動器“dir+ 、dir-”，來改變步進電機轉動方向。這用CY8CKIT-042 板上RGB 的 LED藍燈和紅燈分別亮、滅，進行模擬區分是正轉、還是反轉。 2、步進電機啟、停和調速 按動按鈕SW3（外接），經過防抖Debouncer_1 、觸發器TFF，作用于指示燈D_4（外接），綠燈亮、滅表示步進電機啟動、停止。 指示燈 D_4（外接） 燈滅，表示下降沿觸發啟動脈沖調制器PWM，產生脈沖信號，作用于驅動器“pul+ 、pul-”，步進電機轉動。利用 PSoC 4開發套件的容性觸摸感應CapSense組件和脈沖調制器PWM組件的作用，通過滑動觸摸條，產生變化的脈沖信號，達到調速的目的。這里，利用紅色指示燈D_1（外接）的亮度變化來模擬脈沖信號的變化。 3、步進電機轉速的顯示 根據步進電機的步距角，確定轉動一周所需要的脈沖數和計時計數器timer 計時，計算轉速RPM ，其值經過軟件處理，通過 UART 和the PSoC 5LP USB-UART bridge 傳送 ，顯示在電腦的putty上。
三、所需的組件 本模擬采用本套件以下組件，組件的配置見附件：Step_Motor_Project圖片.zip · CapSense
· UART
· PWM
· Timer Counter
· CyTFF
· Debouncer
· CyClock
· CyPins
· 非門
四、軟件 軟件main.c包括本例軟件設計流程，詳情見附件：Step_Motor_Project.zip。
五、硬件連接 1、UART 的P0.5、P0.4聯接到the PSoC 5LP UART bridge 的P12.6 、P12.7。 2、外接的器件，須聯接到套件的GND、P0.0、P0.7、P1.0、P2.0等管腳。
六、調試 1、將電源跳帽插入+5V端，系統由+5V供電。 2 、在PSoC Creator 2.2中，經Build和Program后，按動按鈕 SW2（在CY8CKIT-042 板上）、 SW3（外接），滑動觸摸條，觀察CY8CKIT-042 板上RGB 的LED藍燈和綠燈、指示燈D_4（外接） 和反映脈沖變化指示燈D_1（模擬外接） 的變化。開通電腦的 putty，觀看轉速RPM，在 putty顯示如下變化（以后根據具體的步進電機和驅動器，詳細補出）：
七、心得體會 在 PSoC Creator 2.2平臺里，即能作圖，又能編程，顯得圖文并茂，新穎別致；套件里的組件，可以獨力使用，顯得與其它單片機不同的地方，體現了所要介紹的卓越的性能。 在本模擬中，使用了本套件不少的組件，一些在內部進行有機嵌入組合，且不需要軟件編程，簡化了設計過程、降低了設計了成本，優化了電路。 在本實驗中，僅僅模擬了驅動器驅動步進電機控制轉動正反轉方向、啟動電機和反映轉速快慢的脈沖的變化，是一個簡單模擬實驗。至于使用還需要根據具體的步進電機和驅動器數據參數，進行詳細的編程設計；在電機工作不超載的情況下，電機的轉速，根據 步距角確定電機轉動一周所需的脈沖數及計時出發出這些脈沖所需的時間，通過軟件編程計算和通訊，將轉速RPM顯示在終端 顯示器上，這想在以后實用過程中再做。
八、視頻：
九、附件：
(河南 薛） | 
發表于 2013-11-29 01:18:45
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發表于 2013-11-29 09:53:30