ATMEGA48单片机的仪表步进电机
仪表步进电机
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机转速、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,即给电机某相线圈加一脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点,使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不像普通的直流电机、交流电机那样在常规下使用。它必须在双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统下使用。欢迎光临公司官网http://www.contmp.com
仪表步进电机属于步进电机中体积、功耗较小的类别,可以由单片机或专用芯片的引脚直接驱动,不需外接驱动器,因而在仪表中被用于指针的旋转控制。
需求分析
本方案中使用的仪表具有如下特点和设计参数:
●指针响应灵敏、走位准确,即收到驱动脉冲后不能丢步;
●指针转动平稳,即指针从当前位置到目标位置之间的走位要平稳,正、反转都不能出现抖动;
●两相、步距角10o、转动范围300o。
根据技术参数可知,采用两相四拍和两相八拍时的步距角为10o和5o,在300o的范围内只能作30和60个刻度划分,在实际应用中,会发现指针步距角不能满足要求而且抖动不可避免。为了实现指针高精度的准确走位和平稳运转,要对步进电机步距进行高分辨率细分,这也是设计的难点所在。
步进电机的细分技术是一种电子阻尼技术,其主要目的是提高电机的运转精度,实现步进电机步距角的高精度细分。其基本概念为:步进电机通过细分驱动器的驱动,其步距角变小了。如驱动器工作在10细分状态时,其步距角只为电机固有步距角的十分之一。以两相四拍为例:当电机工作在不细分的整步状态时,控制系统每发一个步进脉冲,电机转动10o;而用细分驱动器工作在10细分状态时,电机只转动了1o。细分功能xx是由驱动器或单片机靠xx控制电机的相电流所实现的,与电机本身无关。