四相步进电机控制电路

里仁学院EDA课程设计任务书（EDA设计阶段）一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。设计要求基本要求：1.以四相八拍方式控制电机的正反转（步进电机工作原理见所附资料）；双四拍：对ABCD四个绕组依次按以下顺序通电。正转：AB-B-BC-C-CD-D-DA-A-AB;反转：AB-A-ADD-DC-C-CBB-AB2.规定步进电机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s，以后反复运行。提高要求：步进电机工作时间可在1-15分钟内任意设定（整分钟数）。要求能显示步进电机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数器自动减1,直到显示器为“0”时，电机停止运转。创新要求（供感兴趣的同学课外自主完成）：3. 用硬件描述语言VerilogHDL或VHDL完成部分模块或全部方案的设计。进度要求与提示可根据自己的设计方案进行适当调整，但要保证设计内容按时完成。第2天熟悉EDA设计软件，完成题目分析与模块划分，设计调试模块电路第3天设计调试模块电路第4天完成基本要求总体电路设计与联调，完成提高要求，试验箱下载与调试第5天试验箱下载与调试，EDA设计阶段验收第6天EDA设计阶段验收1 参考资料阎石.数字电子技术基础M.北京：高等教育岀版社郑存芳、李永泉、任玉艳、丁丽华、刘利晖.EDA技术基础与实践.自编教材潘松、黄继业.EDA技术实用教程M.北京：科学出版社，2007.四相步进电机工作原理该步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。图1四相步进电机步进示意图开始时，开关SB接通电源，SASCSD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和CD相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和DA相绕组磁极产生错齿。当开关SC接通电源，SBSASD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和AB相绕组产生错齿，2、5号齿就和AD相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、BC、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、BCD方向转动。四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示:rLrLrLrLrmnrLruuLTLAfSTL_TL_nb相nnn心相nnninnn-TLrLrLrLrLrLrLrLrLrLTLrL_rnj-llL_rL_rnLJiLTXJlTjTJUTrLrLrLrLrLrLrLrLnrLrirLna.单四拍b.双四拍c八拍图2.步进电机工作时序波形图