【STM32】外设篇-1.1步进电机基础知识及接线方式_stm32 pwm控制步进电机 proteus该怎么连线

什么是步进电机？

        步进电机是将电脉冲信号，转变为角位移或线位移的开环控制电机，又称为脉冲电机。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。

步进电机的工作原理：

        步进电机是通过脉冲信号来进行控制，每输入一个脉冲信号，步进电机前进一步，是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，步进电机旋转的步距角，是在电机结构的基础上等比例控制产生的，如果控制电路的细分控制不变，那么步进旋转的步距角在理论上是一个固定的角度。在实际工作中，电机旋转的步距角会有微小的差别，主要是由于电机结构上的固定有误差产生的，而且这种误差不会积累。

        举例说明两相步进电机工作原理，其拥有 2 个绕组。当一个绕组通电后，其定子磁极产生磁场，将转子吸合到此磁极处。若绕组在控制脉冲的作用下，通电方向顺序按照   四个状态周而复始进行变化，电机可顺时针转动；通电时序为   时，电机就逆时针转动。控制脉冲每作用一次，通电方向就变化一次，使电机转动一步，即 90 度。4 个脉冲，电机转动一圈。脉冲频率越高，电机转动越快。通常工业用混合型步进电机的步距角是1.8度，就是200极。

                        

驱动器细分原理：

        当步距角（1个脉冲对应1.8°）满足不了要求，如转动0.45°  采用细分技术来驱动步进电机。

        细分驱动原理：改变A、B相电流大小，以改变合成磁场的夹角，从而使一个步距角细分为多步（平滑移动）

        驱动器一般都具有细分功能，常见的细分倍数：1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64 或者1/5,1/10,1/20

        细分后步进电机步距角计算：步距角=电机固有步距角/细分数

       例如：步距角为1.8°的步进电机，电机设置为4细分，其步距角为1.8°/4=0.45°，当细分等级大于1/4后，电机的定位精度并不能提高，只能使电机转动更为平稳，细分亦减少噪声产生。

步进电机优缺点：

优点：

        1.电机转动的角度正比与脉冲数

        2. 电机响应由输入脉冲确定，不需要反馈电路以返回旋转轴的位置和速度信息（开环控制）

        3. 由于没有接触电刷，可靠性较高，轴承的寿命决定电机的寿命

        4. 速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围

        5. 步进电机配合驱动器使用，很多驱动器支持细分功能，实现很小的步进角，控制更精确

缺点：

        1. 不论负载多大，电机都消耗大量功率

        2. 当控制不适当的时候，可能会出现同步丢失；

        3.容易振动，需要微步调整才可平稳

        4.旋转轴停止后仍然存在电流而产生热量，高性能配置下电机热量较大

步进电机正常工作要求：

        步进电机必须通过驱动器和控制器才能正常工作，驱动器作用是对控制脉冲进行环形分配，使步进电机按一定的顺序通电（控制信号----电脉冲信号、电流放大）

        驱动单元（驱动器）：接收控制器传递的控制指令，并将控制指令转化为电脉冲信号控制信号（实现电流放大等）

        控制单元（例控制器STM32）：控制加速、减速、正转、反转

步进电机驱动器接线方法（STM32控制器为例）：

1. 当前步进电机驱动器采用40细分，即输入40个脉冲步进电机转动1.8°
2. 驱动器 VH/GND ：24V/开关电源
3. 脉冲信号PUL+、 PUL-   方向信号DIR+ DIR- 脱机电平ENA+ ENA-

4. 共阳极接法   （PUS+  U/D+  ENA+） 全接3.3V  

                        （PUS-  U/D-  ENA-） 单片机IO口

   共阴极接法  （PUS-  U/D-  ENA-） GND 

                       （PUS+  U/D+  ENA+接GND锁住，不锁接3.3V））

   日常步进电机未上电能转动（未上锁），步进电机上电不能转动（上锁）

   若在通电状态下想转动调试具体位置或者微调（不希望在通电锁住）调整脱机电平是否锁定（调整ENA接GND或3.3V）