PSoC4试用报告 控制步进电机驱动器的模拟实验

一、概述

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，电机则转过一个步距角 。它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器 。

步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

基于以上叙述，可以利用CY8CKIT-042板上CY8CKIT-42的组件CapSense 和PWM组合作用，输出变化的脉冲，作用于驱动器，控制步进电机转动;可以利用防抖Debouncer 和触发器TFF形成电路，产生数字开关量，作用于驱动器，确定步进电机转动方向。

二、原理叙述

1、确定步进电机转动方向

按动按钮SW2(在CY8CKIT-042板上)，经过防抖Debouncer_2 、触发器TFF和非门，产生“1”、“0”信号，作用于驱动器“dir+ 、dir-”，来改变步进电机转动方向。这用CY8CKIT-042板上RGB 的LED蓝灯和红灯分别亮、灭，进行模拟区分是正转、还是反转。

2、步进电机启、停和调速

按动按钮SW3(外接)，经过防抖Debouncer_1 、触发器TFF，作用于指示灯D_4(外接)，绿灯亮、灭表示步进电机启动、停止。

指示灯D_4(外接)灯灭，表示下降沿触发启动脉冲调制器PWM，产生脉冲信号，作用于驱动器“pul+ 、pul-”，步进电机转动。利用PSoC 4开发套件的容性触摸感应CapSense组件和脉冲调制器PWM组件的作用，通过滑动触摸条，产生变化的脉冲信号，达到调速的目的。这里，利用红色指示灯D_1(外接)的亮度变化来模拟脉冲信号的变化。

3、步进电机转速的显示

根据步进电机的步距角，确定转动一周所需要的脉冲数和计时计数器timer计时，计算转速RPM，其值经过软件处理，通过 UART 和the PSoC 5LP USB-UART bridge传送 ，显示在电脑的putty上。三、所需的组件

本模拟采用本套件以下组件，组件的配置见附件：Step_Motor_Project图片.zip

· CapSense

· UART

· PWM

· Timer Counter

· CyTFF

· Debouncer

· CyClock

· CyPins

· 非门

四、软件

软件main.c包括本例软件设