51單片機(jī)學(xué)習(xí)之3-步進(jìn)電機(jī)

講解用移位和或運(yùn)算實(shí)現(xiàn)流水燈的方法《51單片機(jī)復(fù)習(xí)筆記2》里面的代碼。

講解了用函數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)流水燈。

第九集

一、ULN2003芯片。

用于增強(qiáng)單片機(jī)IO口的驅(qū)動(dòng)能力。

ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列，由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。

ULN2003是大電流驅(qū)動(dòng)陣列，多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中?？芍苯域?qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。

ULN2003的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路

直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。

ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V-95V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。ULN2003采用DIP—16或SOP—16塑料封裝。

一、蜂鳴器

驅(qū)動(dòng)蜂鳴器很簡(jiǎn)單，由于51單片機(jī)的IO口驅(qū)動(dòng)能力還不足以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，所以需要加一個(gè)三極管來做電子開關(guān)控制蜂鳴器。（當(dāng)然也可以用ULN2003）。上面電路圖中其實(shí)不接電阻也可以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，當(dāng)然R26的分支需要去掉。FM接在單片機(jī)的P2^3IO口上并給低電平即可讓蜂鳴器鳴響。

第十集

一、步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)和我們以前玩的四驅(qū)車?yán)锩娴鸟R達(dá)是不一樣的。里面的馬達(dá)是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的，而步進(jìn)電機(jī)卻是一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng)，準(zhǔn)確來說是每次只轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)很小的角度，用手也是轉(zhuǎn)不動(dòng)的。

對(duì)于角位移步進(jìn)電機(jī)可以通過控制脈沖的個(gè)數(shù)來控制角位移量（即幾個(gè)脈沖就轉(zhuǎn)動(dòng)幾個(gè)步距角），達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的?？梢酝ㄟ^控制脈沖的頻率來控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和加速度達(dá)到調(diào)速的功能。

步進(jìn)電機(jī)按相數(shù)分可分為：?jiǎn)蜗?、雙相和多相三種。

步進(jìn)電機(jī)的工作原理：（這里是3相步進(jìn)電機(jī)）里面的1，2，3，4是轉(zhuǎn)子，外面的A、A1、B、B1、C、C1是定子。

1相勵(lì)磁方式：

當(dāng)A相通電時(shí)，產(chǎn)生A-A1軸線方向的磁通，并通過轉(zhuǎn)子形成閉合回路。這時(shí)候A、A1就成了電磁鐵的N、S極。在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置，也就是要轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子的齒對(duì)齊A、A1極的位置，也就是說轉(zhuǎn)子的1、3會(huì)對(duì)著定子的A、A1（圖a）；

緊接著B相通電（A、C兩相不通電），轉(zhuǎn)子就會(huì)向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)4、2對(duì)齊到定子的B1、B（圖b）

緊接著C相通電（A、B兩相不通電），轉(zhuǎn)子就會(huì)向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)1、3對(duì)齊到定子的C1、C（圖c）

當(dāng)一直重復(fù)著上面的步驟A→B→C那么轉(zhuǎn)子就會(huì)一直順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。每轉(zhuǎn)動(dòng)一次都只是轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，也就是步距角。。當(dāng)重復(fù)的速度越快，那么轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也就越快。

這種通電方式是1相勵(lì)磁方式。

1-2相勵(lì)磁方式：

設(shè)A相先通電，轉(zhuǎn)子就會(huì)向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)1、3對(duì)齊到定子的A、A1（圖a）

接著在A相通電的情況下，繼續(xù)給B相通電。這時(shí)B、B1極對(duì)轉(zhuǎn)子2、4產(chǎn)生磁力，但是A，A1繼續(xù)拉住1、3，因此轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)到兩個(gè)磁拉力平衡為止（如圖b），從外看來，轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)很小的角度。

接著A相斷電，B相繼續(xù)通電。這時(shí)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)2、4和定子B、B1極對(duì)齊（如圖c)。

接著B相通電的情況下，給C相通電。這時(shí)C、C1極對(duì)轉(zhuǎn)子3、1產(chǎn)生磁力，而B、B1會(huì)繼續(xù)拉住2、4，因此轉(zhuǎn)子會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度（如圖d）。

一直重復(fù)以上步驟A→A、B→B→B、C→C→C、A→A.....，一樣可以讓步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，其中每一個(gè)步驟通電都會(huì)讓步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，這個(gè)角度是1相勵(lì)磁方式角度的一半(1/2)，這就是稱為最小步距角。