步进电机控制解惑

  步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称脉冲电动机。步进电动机的结构及形式和分类方法较多，一般按励磁方式分为磁阻式、永磁式和混磁式三种；按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。步进电机价格实惠公道，拥有优秀的启停和反转响应，因没有电刷，可靠性和寿命都较高，并且控制简单，由于其没有过载能力，且不能高速运行，常常被使用在低速、低负载有位置控制要求的场合，在所有的领域都被大范围的应用。步距角是步进电机的一个重要参数，步距角越小步进电机的控制精度越高。例如步距角1.8°，整步驱动控制时，给1个脉冲信号，电机就转动1.8°，给200个脉冲信号，电机机械角度转动一圈。

  整步驱动可以单拍导通或双拍导通。图2为单拍导通：A –>

  B ->

  A- ->

  B- ->

  A ，由A导通切换成B导通时（(a)到(b)的过程），吸引转子转到B,因为步进电机内部有Z个齿数，这样的一个过程其实就是最近的齿转动到B方向，即一个步距角。

  双拍导通：AB –>

  BA- ->

  A-B- ->

  B-A ->

  AB ,由于两相导通，电流更大，可提供更大的转矩。导通顺序反过来就可以实现反转。整步驱动实现简单，但控制精度低且振动明显。

  半步驱动和整步驱动相似，半步驱动为单、双拍混合导通：A –>

  AB –>

  B ->

  BA- ->

  A- ->

  A-B- ->

  B- ->

  B-A ->

  A 。使用半步驱动，步距角缩小一半，控制精度提高、振动降低，但转矩不平稳。3.细分驱动

  步进电机的细分驱动其实就是矢量控制。图4是步进电机的四细分控制，一个步距角细分成4步，以提高控制精度，其原理为：控制A相输出电流的大小为IA=I*cosθ，B相的为 IB=I*sinθ时，合成X方向，大小为I的电流，相当于合成X方向的磁场，让转子转动到X方向的位置。细分角度顺时针增大为2θ、3θ等，经过控制A、B相电流的大小，合成对应角度的电流，就实现步进电机顺时针转动。因为合成磁场大小和电流的大小成正比，当相电流I1=I*k时（0使用细分驱动转矩平稳、控制精度高，但控制更复杂。理论上，细分步越多，控制效果越好，但对控制器的性能要求也更高，一般8细分以上，控制效果没有很明显的差异，实际使用时应考虑，选择正真适合的细分步数。

  步进电机的实际应用除了考虑驱动方式，还要选择一块主控芯片，不同的主控芯片的控制方案不相同。一般步进电机的控制方案为：MCU+驱动器+步进电机，由于使用驱动器，需要占用不少的板载空间，而且成本也相比来说较高。而使用高集成度的电机控制芯片，可以将方案简化为：MCU+步进电机，这样的方案无疑能节约空间和开发成本。NSUC1610是纳芯微推出的一款高集成度的电机控制芯片，很适合应用于车载步进电机控制。

  4路半桥输出 ，4路增强型互补 EPWM 输出，内部有过流保护，可输出100%占空比

  支持环境和温度-40~150，结温-40~175，全温范围内静态功耗小于50uA

  NSUC1610内部集成驱动和4路半桥，可支持驱动直流有刷电机、直流无刷电机、步进电机和继电器等。此芯片可拿来设计车用小尺寸、小功率、高效率电机智能执行器应用，例如热管理系统中的电子水阀、空调电子出风口、主动进气栅格系统执行器(AGS/AGM)、座椅通风无刷直流电机（BLDC）驱动、随灯转向大灯（AFS）、旋转/升降大屏控制、自动充电口和自动门把手等。

  2.步进电机控制方案如图7所示，NSUC1610芯片的硬件控制方案格外的简单，几乎不需要搭建外部电路，LIN是直连芯片的LIN的输入引脚，不用收发器、电机驱动方式也是直连芯片。如图8为NSUC1610芯片的总线架构，芯片内核使用独立的数据总线和地址总线，可提升取指令和取数据的效率。 步进电机的控制使用到的关键模块为： DACCMP(BEMFC模块)、ADC、LINPORT、LINUART、TIMER0、TIMER1和EPWM模块。其中LINPORT和LINUART用于LIN通信；EPWM用于4路MOUT的PWM输出；DACCMP用于电流控制，两个8bit的DAC用于控制A、B相的电流的大小，合成相应的电流矢量以实现细分驱动；TIMER0和TIMER1可分别用于细分步的定时（控制每个细分步的执行时间）和各种任务的定时调度；ADC可用于芯片温度监测和其他模拟信号的采集。

  图8NSUC1610总线. 封装小巧，内部集成4路半桥，无需外部搭建半桥电路、LIN收发器等，仅需电源防反接等少量外围电路设计，减少PCB设计成本、难度、空间。

  4. 支持两个小功率BDC电机的控制，或一个较大功率的BDC电机控制（图10）。5. 可配置的DAC，用于过流保护和步进电机的微步控制。具有过流保护，桥臂过流自动关断的功能。6. 每路MOUT输出电流可达1A，内部半桥高边采用电荷泵驱动，支持100%占空比导通。7. PWMIO可复用到LIN引脚，便于客户使用12V高压PWMIO直接来做电机控制。8. 双路温度传感器：一个位于功率侧做过温热关断，一个位于低压侧做芯片温度检测。9. Cortex M3处理器，编译环境采用Keil标准编译和开发工具，编程器资源通用，开发调试简单。

  步进电机驱动的方式多种多样，需要结合应用场景的控制精度选不一样的控制方式与主控芯片。

  NSUC1610支持12V汽车电池供电，可满足大部分使用场景，有助于客户减小PCB尺寸，简化生产设计，实现更高效、更紧凑以及超高的性价比的电机控制应用设计。

  摘要：主要从控制功能、PLC系统、日常故障等几方面介绍了承钢引进的进口打包机系统。通过具体的说明,阐述了该设备在现代高线、引言 自动打包机是现代高速线材生产线特有的设备，它集机械、电气、液压控制为一体，动作准确，为现代化的线材生产线构筑了一道靓丽的风景线。 我厂的自动化打包机，是2004年9月从瑞典SUND - BIRSTA公司引进的PCH - 4KNB/5000P型打包机，于2004年底投入到正常的使用中。该设备位于高线的精整区，对由P-F线的C型勾输送过来的水平盘卷（卷重800~2800Kg,外径/内径为61250/ 850mm）进行自动水平压实,并用打包线°等分打四个平行接头。打包后的线卷最小长度

  原理及功能 /

  工业生产过程自动调节系统一般由检测器、调节器、执行器和调节对象组成。其中执行器总是必不可少，一般由执行机构和调节机构(一般称为调节阀)组成。此外，根据需要还可配上阀门定位器和手轮机构等附件。 执行器在现代生产的全部过程自动化中起着十分重要的作用，常被称为实现生产的全部过程自动化的“手足”。电动执行器以电能为动力，接受调节器来的标准信号(模拟量或数字量)，通过将这信号变成相对应的机械位移(转角、直线或多转)来自动改变操作变量(调节阀、风门、挡板开度等)，以达到对被调参数(温度、压力、流量、液位等)进行自动调节的目的，使生产的全部过程按预定要求做。所以电动执行器对自动调节系统的安全运行、可靠性及调节品质的优劣都有很大影响。 1 电动执行机构的

  器的研究 /

  TSP技术通过允许用户使用标准的PC控制或者创建在仪器内的微处理器上执行的嵌入式测试脚本，增强了仪器控制。利用TSP测试脚本而非PC用于仪器控制，可避开PC控制器和仪器之间的通信延迟，这提高了测试产能。测试脚本可以包含数学和判决规则，这进一步减少了主机PC和仪器之间的交互。 这种形式的分布式控制支持单台仪器或者多台仪器的独立自主的工作并能消除对高级PC控制器的需求，这降低了测试和持有成本。在吉时利的创新的2600系列系统源表仪器中使用的TSP技术已证实了这一点。 TSP-Link易用和无缝的系统协调和扩展性 在通道密度需求增加或者需要处理更多的信号类型的情况下，能够正常的使用TSP-Link对系统来进行扩展。

  提高了测试速度并且降低了测试成本 /

  控制引脚高低电平的实现 开发板上能够最终靠控制引脚高低电平的实现功能的模块：蜂鸣器、LED灯。 一．GPIO操作步骤： 1.GPIO对应时钟打开 2.设置GPIO的引脚、速度、输出模式等参数 3.引脚输出0或1 给PB5置1的方法的方法有两种： GPIOB - BSRR = 0x0020; GPIOB - BSRR = ( 1 5);（优点，只修改某一位） 给PB5清0的方法的方法有两种： GPIOB - BSRR = 0x0000; GPIOB - BSRR （优点，只修改某一位） 二．熟悉相关寄存器及寄存器版实现输出电平的控制： 1.GPIOB在

  LCD有如下控制线： CS：Chip Select 片选，低电平有效 RS：Register Select 寄存器选择 WR：Write 写信号，低电平有效 RD：Read 读信号，低电平有效 RESET：重启信号，低电平有效 DB0-DB15：数据线 假如这些线，全部用普通IO口控制。根据LCD控制芯片手册（大部分控制芯片时序差不多）： 如果情况如下： DB0-DB15的IO全部为1（表示数据0xff），也可以为其他任意值，这里以0xff为例。 CS为0（表示选上芯片，CS拉低时，芯片对传入的数据才会有效） RS为1（表示DB0-15上传递的是要被写到寄存器的值），如果为0，表示传递的是数据。 WR为0，RD为1（表示是

  基于PNX1501的NandFlash在线 引言 随着电子科技类产品市场的逐步扩大，闪存器无疑将获得极大的增长。这种增长在很大程度上取决于存储器的非易失性、低功耗、高密度和重量轻等特点。多项优点集于一身使得闪存器在移动电子和嵌入式领域中得到了极大的应用。而nand-Flash价格实惠公道量又足，性价比也很高，且十分轻便，抗震性也很不错，很适合用来做数码产品，现在的单片nandFlash芯片的存储容量已能做到4 GB。很难想像，在一个大小只有12×20×1.2mm的芯片里能做到如此的容量。然而，由于Flash管脚多、体积小、一但使用后拆卸很不方便，因此，开发在线烧录系统也就成为嵌入式开发领域必不可少的一步。 1 NandFlash简介 NOR和NAND是

  LED产业知识产权的风险控制及防范 随着我们国家LED产业的迅猛发展，国际市场之间的竞争不断加剧。知识产权成为打击竞争对象，占领市场优势的主要手段之一。2008年3月美国337调查首次对中国9家LED企业立案调查，震动整个行业。2009年11月，日本LED巨头日亚化学（Nichia）宣布已经在美国发起针对中国大陆、香港地区以及加拿大厂商的专利侵权诉讼。我国LED产业面临着知识产权问题的严峻挑战。 一、国际知识产权风暴对我国企业的威胁 我国在全球经济中扮演的角色逐渐重要，欧美等发达国家在国际市场及利益分配格局发生明显的变化的过程中，利用知识产权保护手段对中国企业进军国际市场进行拦截。对于普遍重视效益增长而忽略创新和保

  什么是FOC？ FOC（Field-Oriented Control），即磁场定向控制，也称矢量变频，是目前高效控制无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）的最佳选择。 FOC精确地控制磁场大小与方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。目前已在很多应用上逐步替代传统的控制方式，在运动控制行业中备受瞩目。 FOC的原理 FOC控制首选需要得到电机转子的位置、电机转速、电流的大小等信息作为反馈输入，需要采集电机相电流，对其进行一系列的数学变换和估算算法后得到解耦的易用控制的反馈量。 控制器根据反馈量与目标值的误差进行动态调节，最终输出3相正弦波驱动电机转动。 FOC典型控制框图 有传感器

  算法是什么？ /

  系统

  的工作内容与实施

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