浅析单片机对步进电机的控制
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[摘要]本文主要是单片机对步进电机的控制系统，首先介绍了步进电机的工作原理原理，而后详细阐述了基于单片机的控制系统的硬件结构、人机交互电路和步进电机控制逻辑，从而实现对步进电机的控制。
[关键词]单片机；步进电机；电子脉冲；人机交互
1.步进电机的工作原理
在传统的直流电机的基础上，步进电机在电脉冲的控制下，可以实现固定转角距的运动，也就是说，在一定的电脉冲控制下，步进电机能够按照固定的角度和时间间隔，朝着一个既定的方向依次旋转一个角度来提供动力，从而形成固定'步距角“的位移。对于某一型号的步进电机来说，其'步距角“在其设计生产之初就已经固定了，这一指标也是作为该型号的步进电机的固定属性来展现出来，在电源的作用下和电子脉冲的控制下，步进电机按照固有的步距一步一步向固定方向运动，从而提供源源不断的动力来源。那么对于步进电机的控制，主要集中在电子脉冲的设定上面，频率越高，步进电机按照固定步伐运动的越快，从而在固定的步距下运动的速度就更快，进而实现步进电机在电子脉冲下的角位移和角速度的变化。
1.1步进电机的分类
步进电机的动力来源于其他原理相似，但是在设计结构上和选择材料上根据实际的功能需求有所不同，一般来说，可分为反应磁阻式、永磁式、永磁感应混合式三种不同工作原理的步进电机。
1）反应磁阻式步进电机。该类型的步进电机是在转子铁心、定子铁心的表面，按照设计的布局有规律地设定齿槽，定转子的齿槽与齿槽之间在旋转过程中位置发生变化，磁路磁阻就会发生变化，从而生成固定的转矩力。反应磁阻式步进电机在设计结构上非常简洁，步距角的精度非常高，可是实现1到15度甚至更小的步距角，但是其动态性能比较差，效能较低，步进性能难以令人满意。
2）永磁式步进电机是使用永磁材料制作成转子，而在定子上通过多相绕组缠绕定子铁心上，从而在电流的作用下形成电磁场，与永磁材料的磁场相互作用产生磁转矩。根据永磁材料选择的不同，一般的永磁式步进电机可以实现7.5、11.25、15、18以及45、90等多种固定转角的步进电机。永磁式电机在动力输出上优势非常明显，其动态性能也非常优越，但是在步进精度上很难满足要求较高产品...
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