振荡电路 

2。2  步进电机介绍

步进电机是可以通过控制脉冲达到准确定位与调速的的执行元件。可将电脉冲信号转变为角位移或线位移。在非超载的情况下，电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，即电机每加一个脉冲信号，则转过一个步距角，且不受电压波动和负载变化的影响。输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。这一线性关系的存在，加上没有积累误差(精度为100%)，使得在精度控制要求高的装置设备中，步进电机有着极其广泛的应用。更由于步进电机能接收与处理数字量的输入，故在嵌入式系统中应用广泛。

步进电机的工作就是步进转动。可用单片机控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。一般步进电机工作时，采用单极性的直流电。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，各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。该设计使用步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5V-DC12V，图4是步进电机28BYJ48工作原理示意图。

 28BYJ48步进电机步进示意图

初始状态时，开关SB 接通电源，SA、SC、SD断开。则B相绕组接通，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿状态，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿状态。

当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，即B相绕组拨向C相绕组，由于C相绕组和转子的1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。则0、3号齿和A、B相绕组产生错齿状态，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿状态。依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。如图五。文献综述

a单四拍工作方式  换相方式为A-B-C-D-A，则电流切换四次，即换相四次时，磁场就会旋转一周，同时转子转动一个齿距。单四拍时，电机通电时序与波形如图2-5。

b双四拍工作方式  换相方式为AB-BC-CD-DA-AB，则电流切换四次，即换相四次，磁场就会旋转一周，同时转子转动一个齿距。双四拍时，电机通电时序与波形如图2-6。

c八拍工作方式  换相方式为A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A，则电流切换八次，即换相八次。磁场就会旋转一周，同时转子转动一个齿距。八拍时，电机通电时序与波形如图2-7

                  图2-5   单四拍电机通电时序与波形

                   图2-6    双四拍电机通电时序与波形

                     图2-7 八拍时电机通电时序与波形                                                           

从广义上讲，步进电机的类型分为机械式、电磁式和组合式三大类型。按结构特点电磁式步进电机可分为反应式(VR，转子是软磁材料)、永磁式(PM，转子是永久磁铁)和混合式(HB，转子是永久磁铁+电工纯铁)三大类；按相数分则可分为单相、两相和多相三种。目前使用最为广泛的为反应式和混合式步进电机。

通常按励磁方式分为三大类：

（1）反应式（VR)： 转子为软磁材料，无绕组，定、转子开小齿、步距小。其结构简单，生产成本低，一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1。5度，噪声和振动都很大，在欧美等发达国家80年代已被淘汰。