单片机控制步进电机失步原因分析

单片机控制步进电机易出现失步、低频振动及易受外界电磁干扰而影响步进电机的正常工作，从步进电机本身的特性和控制驱动系统等方面分析了问题出现的原因，从控制驱动系统电磁干扰方面来讲步进电机运行时的不稳定主要受两个方面的影响，一是步进电机本身的机械特性所致，另一方面是控制驱动系统本身受外界环境因素和程序结构等方面产生的影响。
　　步进电机运行时存在的低频振动即转子的振荡现象，会引起齿轮碰撞，产生噪声!这种噪声是步进电机的固有特性造成的;同时步进电机还存在谐振点，当转子转速达到其机械谐振点时就会产生谐振和噪声;另外步进电机在高频启动和停止时也会因为强烈的冲击产生振动和噪声。
　　电磁干扰将有可能使单片机控制系统工作发生紊乱，使单片机产生误动作甚至死机等，严重影响步进电机运行的稳定性。单片机控制步进电机的驱动系统产生电磁干扰的干扰源主要来自外部电源、内部电源、印制板自制干扰、空中周围电磁场干扰、外部干扰信号可以通过公共导线、电容、相邻导线的互感以及空间辐射等途径从干扰源耦合到敏感元件上。
　　驱动系统中影响比较突出的几个方面加以分析：
　　1、布线不合理。同一回路或不同回路间布线不合理时容易产生感生电动势，形成电磁干扰。
　　2、供电干扰。工作时，交流电网负载突变时产生幅值较大的瞬变电压波经由直流稳压电源进入电子控制回路，从而影响单片机供电电源的稳定。
　　3、单片机与步进电机驱动回路之间，驱动回路产生的干扰信号通过线路窜入单片机，使单片机产生误动作，从而导致步进电机出现多步或失步现象。
　　4、步进电机的电枢绕组通断频繁，当通电时，会产生较大的电压电流的梯度变化，导致磁场耦合，形成严重的电磁干扰。当电枢绕组断电时，线圈中的磁场突然消失会产生很高的瞬变电压窜入控制回路，对系统中其它电子装置产生相当大的电能冲击甚至损坏元件。