电脑开机出现run setup

大家好，我是李工，创作不易，感谢大家的支持。今天我想和大家分享的是步进电机及其工作原理。

一、步进电机简介

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。每当输入一个脉冲信号，转子就会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。步进电动机也被称为脉冲电动机。

下面我们以双极电机为例进行介绍。

双极电机由四根电线和两个线圈组成。为了使其旋转，需要通过线圈发送电流。每根电线都需要能够被高低驱动。

为了理解为什么这样做，考虑一个只有四个步骤的简单步进电机。在第一阶段，它将磁体与第一线圈对齐。下一步将磁体旋转90度。通过第一线圈反向发送电流会反转磁体极性。相反的线圈被连接，但相对于中心磁体产生相反的磁场。

大多数步进电机的步数超过4步。标准的步进电机每转200步。以这种方式旋转的电机称为全步进。一旦完成全步工作，半步是非常简单的。可以同时通过两个线圈发送电流，这将使分辨率加倍。

步进电机驱动器还可以使用微步进技术，通过调制线圈的电流来实现更精细的控制。一些芯片可以执行微步骤，以降低电机的噪音并使其运行更平稳、更高效。

二、控制线圈中的电流

控制通过绕组的最常见设置是使用所谓的H桥。它是一组四个晶体管，可以将每条导线拉高或拉低。你也可以使用MOS管代替晶体管，但布线方式会有所不同。H桥可以向任意方向发送电流。

为了确保同一侧的两个晶体管不会同时导通，这是非常重要的。这将通过提供从电源到接地的低电阻路径使电路短路。你还应注意，晶体管可能需要一段时间才能从接通切换到断开状态。除非你知道自己在做什么，否则不建议快速切换通过线圈的电流。

旋转电机将产生电压。为了保护晶体管，最好放置二极管。当驱动步进电机的电压高于MCU输出的电压时，还需要添加另一个晶体管来控制PNP晶体管。

三、微步进技术

微步进包括向晶体管发送脉宽调制信号。这是一种控制电机线圈电流的简单方法。预先选择的PWM值被放置在正弦查找表中。典型地，选择20-40kHz的PWM频率。当PWM信号为高时，电流流过晶体管。当PWM信号低时，电流流过二极管。这是一个非常粗糙的微步进实现，但它给出了它如何工作的一般概念。使用MOS管的电机驱动器可以控制电机电流的降低或衰减速度。

四、步进电机驱动实例

让我们以一个具体的实例来结束：使用Arduino Mega控制步进电机驱动板TMC5130-EVAL来驱动步进电机。控制器是Arduino Mega 2560，它是一款基于ATmega2560的微控制器板，拥有54个数字输入/输出引脚、16个模拟输入、4个UART等。步进电机驱动板TMC5130是一个完成的步进电机驱动器和控制器系统，允许从任何微控制器远程控制步进电机。

在使用TMC5130-EVAL和Arduino Mega 2560进行连接和配置后，可以通过编写Arduino代码来控制步进电机的运动。这段代码不需要额外的库，只需要使用SPI库和TMC5130的数据表或TMCL IDE作为参考即可配置不同的寄存器来实现不同的功能。代码的主要部分包括初始化SPI通信、设置TMC5130的各种参数（如电流、速度、目标位置等），然后通过一个循环来不断发送目标位置给TMC5130，从而实现步进电机的转动。文中还详细说明了各个引脚和信号的连接方式以及代码的注释部分提供了配置的参考信息。（关于代码的问题可以在Trinamic博客上了解更多。）至此我们就完成了步进电机的介绍和控制过程的理解了。感谢大家的支持！以上就是关于步进电机的介绍和讨论的相关内容参考链接中已经给出相关论文或者设计资料大家可以深入研究和了解相信通过学习这些知识我们可以更好地理解和掌握步进电机的原理和应用技术从而更好地应用于实际生产和生活中去！