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本次使用的步进电机是混合式两相步进电机，它的步进角为1.8度，它的结构图如图2-1所示,由于材料的限制，该步进电机暂时只提供X、Y两个轴方向的控制，而我们实际编程控制可以达到三个轴的控制。
图2-1 本次设计所使用的混合式步进电机结构图
图2-2为步进电机绕组接线图，A、B绕组沿径向分相，沿着定子圆周有八个突出的磁极，其中1、3、5、7磁极属于A相绕组，2、4、6、8磁极属于B相绕组，定子每个极面上有5个齿，极身上有控制绕组。转子铁芯上均匀分布50个齿，两个铁芯上的小齿相互错开半个齿距，定子的齿距和齿宽相同[8]。
图2-2 步进电机绕组接线图
其工作过程为，当两相控制绕组按AB→AB(--)→A(--)B(--)→A(--)B→AB的次序轮流通电，每拍只有一相绕组通电，四拍构成一个循环，当控制绕组上有电流通过时，便产生磁动势，它与永久磁钢产生的磁动势相互作用，产生电磁转矩，使磁矩产生步进运动。
因转子共有50个齿，其齿距角为360/50=7.2度，定子的每个极距所占的齿数为不是整数，因此当定子的A相通电时，在转子的N极，磁极1的5个齿与转子齿对齿，旁边的B相的绕组的磁极2的5个齿和转子齿有1/4齿距的错位，即1.8度。当A相断电B相通电时，磁极2转子产生N极性，吸和离它最近的S极转子的7齿，使得转子沿顺时针方向转过1.8度，实现磁极2和转子齿对齿，此时磁极3和转子齿有1/4齿距的错位。依次类推若继续按四拍顺序通电，转子就按照顺时针方向一步一步地转动，每通电一次即每来一个脉冲，转子就转过1.8度，转子转过一圈需要360/1.8=200个脉冲。由于本次单片机设计时采用硬件细分的方法，硬件方面进行了16细分，因此每次步进的角度变为1.8/16=0.1125度，转过一圈相应的也就需要360/0.1125=3200个脉冲，本次设计步进电机每转过一圈步进2mm。