步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸入量是脈沖序列，輸出量則為相應(yīng)的增量位移或步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。正常運(yùn)動(dòng)情況下，它每轉(zhuǎn)一周具有固定的步數(shù)；做連續(xù)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能直接接受數(shù)字量的控制，所以特別適宜采用微機(jī)進(jìn)行控制。

該步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。

開始時(shí)，開關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的1、4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時(shí)，由于C相繞組的磁力線和1、4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，1、4號(hào)齒和C相繞組的磁極對齊。

而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。

單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖2.a、b、c所示：

uln2003驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)程序

#include《reg52.h》

//unsignedcharIRCOM［］={0x00，0x00，0x00，0x00，0x10，0x10};

unsignedcharzhuangtai=0;

unsignedcharcodeF_Rotaion［4］={0x03，0x05，0x0d，0x09};

voiddelay（uchardelay）{

uchari;

for（delay;delay》0;delay--）{

for（i=123;i》0;i--）

}

}

/*

voiddelay1（intms）

{

uchary;

while（ms--）

{

for（y=0;y《250;y++）

{

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

}

}

}

*/

voidmoto（）{

unsignedchari;

for（i=0;i《4;i++）{

P0=F_Rotaion［i］;

delay（500）;

}

}

voidnmoto（）{

unsignedchari;

for（i=3;i》=0;i--）{

P0=F_Rotaion［i］;

delay（500）;

}

}

voidstopmoto（）{

P0=0x00;

}

voidyunxing（）{

if（zhuangtai==0）{

stopmoto（）;

}

elseif（zhuangtai==1）{

moto（）;

}

elseif（zhuangtai==2）{

nmoto（）;

}

}

voidjude（）{

if（P3==0xef）{

zhuangtai=0;

}

elseif（P3==0xdf）{

zhuangtai=1;

}

elseif（P3==0xbf）{

zhuangtai=2;

}

}

main（）{

/*

IE=0x81;

TCON=0x01;

*/

P1=0x00;

P3=0xff;

jude（）;

yunxing（）;

}

/*voidIR_IN（）interrupt0

{

ucharj，k，N=0;

EX0=0;

delay（15）;

if（IRIN==1）

{

EX0=1;

return;

}

while（！IRIN）

delay（1）;

for（j=0;j《4;j++）

{

for（k=0;k《8;k++）

{

while（IRIN）

delay（1）;

while（！IRIN）

delay（1）;

while（IRIN）

{

delay（1）;

N++;

if（N》=30）

{

EX0=1;

return;

}

}

IRCOM［j］=IRCOM［j］》》1;

if（N》=8）

IRCOM［j］=IRCOM［j］|0x80;}

N=0;

}

if（IRCOM［2］！=~IRCOM［3］）

{

EX0=1;

return;

}

if（IRCOM［0］！=0x00）

{

EX0=1;

return;

}

IRCOM［4］=IRCOM［2］&0x0F;

IRCOM［5］=IRCOM［2］》》4;

play（）;

beep（）;

EX0=1;

}