步进电机控制文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）杭州电子科技大学电子系统设计综合实验设计报告实验名称: 步进电机控制实验序号: 4小组号: 4A姓名学号:指导教师: 黄继业2015年1月4日一．引言：步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。
通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时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。
常见的步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）。
实验中使用的是永磁式步进电机24BY 型，下图是该电机的接线图，从图中可以看出，电机共有四组线圈，四组线圈的一个端点连在一起引出，这样一共有5 根引出线。
要使用步进电机转动，只要轮流给各引出端通电即可。
将COM 端标识为C，只要AC、A C、BC、B C，轮流加电就能驱动步进电机运转，加电的方式可以有多种，如果将COM 端接正电源，那么只要用开关元件（如三极管），将A、A 、B、B 轮流接地。
二．实验要求：1．（基本）：控制四相六线式步进电机的转动（四相八拍方式）2．（基本）：显示步进电机的转动圈数、角度和方向三．（扩展）：用非接触的方式实时监测步进电机的工作状态四．实验器材清单：名称型号数量驱动芯片L2981片霍尔元件cs31441个二极管80508个电容100uf、各2个电阻2K1个四：实验电路原理图1：驱动电路原理图：2:驱动电路工作原理：L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接两电机。
IN1、IN2、IN3、IN4引脚从单片机接输入控制电平，控制电机正反转。
3：L298控制单双八拍的逻辑表：4.霍尔模块电路图4：霍尔模块工作原理：霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，这种传感器是一个3端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。
将有字面对准自己，三根引脚从左向右分别是Vcc，地，输出。
使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。
如果在圆周上粘上多粒磁钢，可以实现旋转一周，获得多个脉冲输出。
根据这些输出的脉冲可以实现实时监测电机的工作状态。
5.实验所用的程序代码：源码目录：USER:STM32: (库文件)Driver:/*要求：控制步进电机转动，8拍显示步进电机转动圈数，角度，方向。
非接触方式实时监测*/#include ""#include ""#include ""#include ""#include ""u8 i,j,keynum,direction=0;u16Speedtime,loop_num1=0,loop_num2=0,interrupt_num=0,interrupt_speed=0; double angle=0;EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;void EXTIX_Init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);= GPIO_Pin_15;= GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource15);=EXTI_Line15;= EXTI_Mode_Interrupt;= EXTI_Trigger_Rising;= ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);= EXTI15_10_IRQn;= 0x0F;= 0x0F;= ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}void EXTI15_10_IRQHandler(void){interrupt_num ++; .");lcd_6x8(0,3,"Loop Num1:");lcd_6x8(0,4,"Loop Num2:");lcd_6x8(0,5,"Angle:");lcd_6x8(0,7,"Speed:");lcd_6x8(60,7,"N/s");while(1){keynum=New_KEY_Scan();switch(keynum){case 1:direction++;if(direction==4)direction=0;break;case 2:Speedtime-=100;if(Speedtime==600)Speedtime=900;break;default:break;}lcd_6x8_num(45,7,interrupt_speed); //每秒转速lcd_6x8_num(100,7,interrupt_num);if(direction==0){lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,3,loop_num1);lcd_6x8_num(70,4,loop_num2);}else if(direction==1){Motor_8(Speedtime);i++;angle= * i;if(i==50) //达到一圈{i=0;loop_num1++;}lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,3,loop_num1);lcd_6x8(0,2,"Forward direction ! "); }else if(direction==2){lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,3,loop_num1);lcd_6x8_num(70,4,loop_num2);}else if(direction==3){Motor_8_back(Speedtime);j++;angle= * j;if(j==50){j=0;loop_num2++;}lcd_6x8_double(45,5,angle);lcd_6x8_num(70,4,loop_num2);lcd_6x8(0,2,"Backward direction ! ");}}}void TIM3_IRQHandler(void){//static u16 a=0;if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源{TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update); //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源interrupt_speed=interrupt_num ; // N/sinterrupt_num=0;}}五：实验测试结果本次实验最后验收的效果是比较好的，基本上没有出错，完成了所有要求的内容，测量的结果也比较精确。
六：设计总结本次实验的设计主要体现在驱动电路上，本来准备是采用ULN2003来作为驱动芯片，后来查了一下资料发现ULN2003，只能向它灌入电流，输出为高阻态，基本没输出电流。
它一般用来吸收电流的。
比如数码管驱动，或者两相五线、两相六线的步进电机，这种步进电机有一个或两个公共端可以接电源正极，驱动电机，电流从其他各引线经过ULN2003流到地线上。
通过控制ULN2003的输出状态来控制电机的节拍。
但是对于本次实验用的两相四线的电机不太合适，所以最后采用L298来驱动，最后驱动的效果也是比较好的。
拓展模块则采用cs3144霍尔元件来实现。
（本次实验黄涛同学负责编写程序部分，郑康佳、张永杰同学负责做驱动电路等硬件部分，黄涛负责最后测量与修改，实验报告最终由郑康佳同学完成）。