CN101267182A

CN101267182A - 步进电机控制方法及其装置

Info

Publication number: CN101267182A
Application number: CNA2008100670101A
Authority: CN
Inventors: 龙逸; 刘建伟; 首召兵
Original assignee: Shenzhen H&T Intelligent Control Co Ltd
Current assignee: Shenzhen H&T Intelligent Control Co Ltd
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2028-04-24
Also published as: CN101267182B

Abstract

本发明公开一种步进电机控制方法，包括以下步骤：启动步骤，向步进电机输出一个启动信号，启动步进电机；工作步骤，按照步进电机的脉冲逻辑向其输出电脉冲信号，使步进电机转动；停止步骤，在步进电机转动的步角与设定值相同或出现停机信号时，向步进电机输出一个停止延时信号后，停止输出电脉冲信号，使步进电机停转。本发明还公开了相应的步进电机控制装置。本发明可有效防止步进电机的失步现象，控制精度高。

Description

步进电机控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及电机控制技术，尤其涉及一种步进电机控制方法及其装置。

背景技术

步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。在现有技术中，步进电机控制步骤如下：

工作步骤，按照步进电机的脉冲逻辑向步进电机输出电脉冲信号，使步进电机开始工作并转动到目标步角，例如，步进电机为三相六拍，则其脉冲逻辑为AB→B→BC→C→CA→A→AB……、步进电机为四相八拍，则电脉冲信号逻辑为AB→B→BC→C→CD→D→DA→A→AB……，如此循环；

停止步骤，在步进电机达到目标步角或出现停机信号时，停止输出脉冲信号，步进电机停转。

这种方案虽然可以实现对步进电机的驱动，但其控制精度差，还很容易失步。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种步进电机控制方法，该方法控制精度高，能有效防止失步现象。

本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种步进电机控制装置，该装置控制精度高，能有效防止失步现象。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种步进电机控制方法，包括以下步骤：

启动步骤，向步进电机输出一个启动信号，启动步进电机；

工作步骤，按照步进电机的脉冲逻辑向其输出电脉冲信号，使步进电机转动到与设定值相同的步角；

停止步骤，在所述步角与设定值相同或出现停机信号时，向步进电机输出一个停止延时信号后，停止输出电脉冲信号，使步进电机停转。

相应地，本发明还公开了一种步进电机控制装置，包括有：

工作单元，用于按照步进电机的脉冲逻辑向其输出电脉冲信号，使步进电机转动到与设定值相同的步角；

该装置还包括有：

启动单元，用于向步进电机输出一个启动信号，启动步进电机；

停止单元，用于在电机转动的步角与设定值相同或出现停机信号时，向步进电机输出一个停止延时信号后，停止输出电脉冲信号，使步进电机停转。

本发明的有益效果是：

本发明的实施例通过在步进电机启动和停止时分别向其附加输出一个启动信号和停止延时信号，有效地防止了步进电机的失步现象，提高了控制精度。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明提供的步进电机控制方法一个实施例的方法流程图。

图2是本发明提供的步进电机控制方法一个实施例中脉冲控制逻辑示意图。

图3是本发明提供的步进电机控制装置一个实施例的组成结构图。

具体实施方式

参考图1，如图所示，本实施例中一次步进电机控制的处理过程包括：

步骤S01，即启动步骤，向步进电机输出一个电脉冲信号，启动步进电机，具体实现时，以4ms脉冲信号为基准，将电机的输出口置高电平，并开始4ms定时，4ms后，清4ms定时器、600ms定时器加1，当600ms时间到后，清600ms定时器，并置600ms标志；

步骤S02，即工作步骤，按照步进电机的脉冲逻辑向其输出电脉冲信号，使步进电机转动；

步骤S03，即第一判断处理步骤，判断所述步角是否与设定值相同，若是，执行下述停止步骤，否则，执行下述第二判断步骤；

步骤S04，即第二判断处理步骤，判断所述步角是否大于设定值，若是，则控制电机反转一步，否则，控制电机正转一步；

步骤S05，即停止步骤，在所述步角与设定值相同或出现停机信号(即停转标志为1)时，向步进电机输出一个停止延时信号后，停止输出电脉冲信号，即将步进电机的驱动口全部置低电平，使步进电机停转，具体实现时，所述停止延时信号亦为600ms。

以四相八拍步进电机为例，参考图2，其脉冲控制逻辑如下：

以每4ms为一步，每个节拍为32ms。开始时，给出A相高电平600ms，然后第一拍A、B两相高4ms，第2拍B相再高4ms，第3拍B、C相高4ms，第4拍C相高4ms，第5拍C、D相高4ms，第6拍D相高4ms，第7拍A、D相高4ms，第8拍A相高4ms，完成一个循环，如果转动角度没有与设定值相同，则继续按第1拍到第8拍循环，如果角度与设定值相同，则第8拍后A相加一个600ms高电平结束信号。如下表：

1Step＝4ms 1Cycle＝32ms start signal(stop signal)＝600ms

1	2	3	4	5	6	7	8
1	2	3	4	5	6	7	8		ON	-	-	-	-	-	ON	ON	A
ON	ON	ON	-	-	-	-	-	B	ON	-	-	-	-	-	ON	ON	A
ON	ON	ON	-	-	-	-	-	B	-	-	ON	ON	ON	-	-	-	C
-	-	-	-	ON	ON	ON	-	D	-	-	ON	ON	ON	-	-	-	C

下面详细说明本发明提供的步进电机控制装置的一个实施例。

参考图3，本实施例主要包括有：

启动单元1，用于向步进电机输出一个启动信号，启动步进电机；

工作单元2，用于按照步进电机的脉冲逻辑向其输出电脉冲信号，使步进电机转动到与设定值相同的步角；

第一判断处理单元3，用于判断所述步角是否与设定值相同，若是，则启动下述停止单元5；

第二判断处理单元4，用于在第一判断处理单元3的判断结果为否时，判断所述步角是否大于设定值，若是，则控制电机反转一步，否则，控制电机正转一步。

停止单元5，用于在电机转动的步距与设定值相同或出现停机信号时，向步进电机输出一个停止延时信号后，停止输出电脉冲信号，即将步进电机的驱动口全部置低电平，使步进电机停转。

具体实现时，本实施例可采用8位单片机、8位或16位定时器、4ms_timer计数器、600ms_timer计数器、电机的转动通过步进电机转动标志step_run_flag实现、步进电机转动步角通过步进步角临时计数器step_temp_ram计算、而转动步角的设定值存储在目标步角存储器step_final_ram中。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种步进电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

启动步骤，向步进电机输出一个启动信号，启动步进电机；

工作步骤，按照步进电机的脉冲逻辑向其输出电脉冲信号，使步进电机转动；

停止步骤，在步进电机转动的步角与设定值相同或出现停机信号时，向步进电机输出一个停止延时信号后，停止输出电脉冲信号，使步进电机停转。

2、如权利要求1所述的步进电机控制方法，其特征在于，停止步骤之前还包括：

第一判断处理步骤，判断所述步角是否与设定值相同，若是，则向所述步进电机输出低电平，并执行所述停止步骤，否则，执行下述第二判断步骤；

第二判断处理步骤，判断所述步角是否大于设定值，若是，则控制电机反转一步，否则，控制电机正转一步。

3、如权利要求1或2所述的步进电机控制方法，其特征在于，所述电脉冲信号持续时间为4毫秒，启动信号和停止延时信号持续时间均为600毫秒。

4、一种步进电机控制装置，包括有：

工作单元，用于按照步进电机的脉冲逻辑向其输出电脉冲信号，使步进电机转动到与设定值相同的步角；其特征在于，该装置还包括有：

5、如权利要求4所述的步进电机控制装置，其特征在于，该装置还包括：

第一判断处理单元，用于判断所述步角是否与设定值相同，若是，则向所述步进电机输出低电平后，启动所述停止单元；

第二判断处理单元，用于在所述第一判断处理单元的判断结果为否时，判断所述步角是否大于设定值，若是，则控制电机反转一步，否则，控制电机正转一步。

6、如权利要求4或5所述的步进电机控制装置，其特征在于，所述电脉冲信号持续时间为4毫秒，启动信号和停止延时信号持续时间均为600毫秒。