步进电动机直流电机控制实验

铜仁学院

实验报告

课程名称： 单片机原理与接口技术 专 业： 信息工程 班 级： 2011级

学生姓名: 王浩 刘军

铜仁学院实验报告

课程名称：单片机原理与接口技术 实验时间：3月19日 成绩评定： 实验地点：2602教室 【实验名称】

步进电动机、直流电机控制实验

【实验目的】

了解单片机控制步进电机、直流电机的基本原理。 【实验内容及原理】 1、步进电机驱动原理

步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的加电顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动电流由脉冲信号来控制，调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。本实验所用的步进电机型号为：20BY-0(四相四拍)永磁步进电动机，电机线圈由四相组成，即：f1(A相);f2(B相);f3(C相);f4(D相), 驱动方式为二相激励方式，各线圈通电顺序与步进方向的关系如下表。

若首先向A、B相加电，接着B、C相加电；C、D相加电、D、A相加电，之后又返回到A、B相，电机按顺时针方向旋转。反之，电机按逆时针方向旋转。每一次加电，转动的角度（步进角）为18度。通过改变加电的频率(步进电机脉冲频率),可改变步进电机的速度。通过改变加电的顺序，可改变转动的方向。

2、直流电机的转动原理

直流电机的转动方向是由加在电机上的电压正负极性决定的。电压为正，则顺时针方向 转，电压为负，则逆时针方向转，转速的改变是通过改变所加脉冲的占空比越大，转速 越快。示意图如下：本实验所用的直流电机，只能单方向转动。

实验电路图所示

ULN2003A为达林顿晶体管阵列，内含7个达林顿晶体管，xB（x=1~7）为达林顿晶体管的输入（基极）端，xC为达林顿晶体管的输出（集电极）端。步进电机、直流电机在实验台上已经接好。实验内容：

1、按实验电路图连接步进电机，编程输出脉冲序列，使步进电机按顺时针、逆时针转动。 2、按实验电路图连接直流电机，编程使直流电机转动。

【参考流程图】

1、步进电机按顺时针转动

2、直流电机转动

【汇编程序代码】 1、

ORG 00H

MOV A, #33H START: MOV P1, A CALL

DELAY

RL A SJMP START

DELAY: MOV R0, #10H MOV R1, #0 DELAY1: DJNZ R1, DELAY1 DJNZ R0, DELAY1 RET End 2、

ORG 00H

START: SETB P1.4 ;置位直流电机控制口 MOV R0, #5 ;高电平延时 CALL DELAY

CLR P1.4 ;控制口清零 MOV R0, #10 ;低电平延时 CALL DELAY SJMP START

DELAY: DJNZ R0, DELAY ;延时子程序 RET end

【测试情况】

1．编程实现 ARM 芯片的一对 PWM 输出用于控制直流电机的转动，通过 A/D 旋钮 控制其正反转及转速。

2．编程实现 ARM 的四路 I/O 通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动， 通过A/D 旋钮转角控制步进电机的转角。

3．通过超级终端来控制直流电机与步进电机的切换。