基于ASSPMMC1芯片的步进电机
基于ASSPMMC1芯片的步进电机[20191213110413]
摘 要
随着科学技术的快速发展，社会对产品的要求也越来越高。各种精密器件需求增加，这就使得我们对产品制造及其要求越来越高。而步进电机恰好有运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩和控制误差小的特点，因此必将会在国民生产起到越来越大的作用。
本文首先论述了步进电机的基本构成单元，运行原理及细分工作原理。本设计在硬件方面，采用MSP430149芯片作为最小控制系统，ASSP-MMC-1芯片作为主要控制芯片，控制步进电机的加减速，正反转及步距角的细分工作。同时Nokia5110液晶显示器显示步进电机实现的功能。采用温度传感器实时感应环境温度，并通过液晶显示器显示，保证步进电机的运行温度在一定范围之内。采用步距角细分驱动电机平稳运行，提高了运行精度，输出转矩在一定转速范围内恒定。在软件设计方面利用C语言进行程序设计，采用模块化编程和结构化编程方式。本文还对影响控制器可靠性的因素进行了分析，并提出了相应的解决方案。
本文所设计的步进电机控制器硬件结构简单、保护功能比较完善、成本较低，具有升级空间。通过本文研究，可以深刻体会到步进电机的优势，以及以后需要改进和提升的地方。
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关键字:字步进电机ASSP-MMC-1芯片LCD液晶显示器控制系统
Keywords: Stepper Motor ASSP-MMC-1chip LCD monitors Control system 目 录
第一章 绪论 1
一、课题研究背景 1
二、课题研究意义 2
三、步进电动机的前景展望 2
四、本文主要工作及各章节安排 3
（一）主要工作 3
（二）各章节安排 3
第二章 步进电动机工作原理 4
一、步进电机简介 4
（一）步进电机分类 4
（二）步进电机结构 4
（三）步进电机的一些基本参数 5
二、步进电动机的运行原理 5
三、步进电机细分工作原理 6
（一）细分工作原理 6
（二）采用细分控制的优点 7
四、步进电机调速原理 8
第三章 系统硬件方案设计 9
一、步进电动机控制器的系统框图 9
二、MSP430149最小系统介绍 9
三、ASSP-MMC-1控制芯片 11
（一）主要功能特点 11
（二）各端口功能分布 11
（三）芯片优点 12
四、Nokia5110液晶显示器模块 13
（一）Nokia5110LCD显示器简介 13
（二）液晶显示器的特点 13
（三）液晶显示原理 14
五、电源模块 14
（一）稳压电源简介 14
（二）稳压原理 15
六、温度传感器模块 16
第四章 步进电动机的软件设计 19
一、软件设计的基本原则 19
二、软件设计思想 19
三、软件系统总体结构框图 20
四、各模块程序介绍 20
第五章 系统调试 19
一、PCB中的设计技巧 19
二、控制器的可靠性 20
（一）影响控制器可靠性的因素 20
（二）提高控制器可靠性的方案 20
三、系统硬件调试 20
四、系统软件调试 21
五、开发环境简介 21
六、实验结果分析 23
第六章 总结 24
致 谢 28
参考文献 29
附 录 30
源程序 30
原理图 36
PCB图 36
实物图形 38
英文资料翻译 39
第一章 绪论
一、课题研究背景
步进电机最早在1920年由英国人发明，20世纪50年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上。近年来，随着微电子技术大功率电力电子器件及驱动技术的进步，发达国家已普遍使用性能优越的混合式步进电机，最典型的产品是二相8极50齿的电动机，步距角为1．80／0．90(全步／半步)，还有五相10极50齿和一些转子100齿的二相和五相步进电动机，五相电动机主要用于运行性能较高的场合[1]。步进电动机最大的生产国是日本，如日本伺服公司、东方公司、SANYO DENKI和MINEBEA及NPM公司等，特别是日本东方公司，无论是电动机性能和外观质量还是生产手段，都是世界上最好的。步进电机的驱动技术采用恒定相电流与细分驱动相结合，使步进电机在中、小功率控制系统内的精度提高，并逐步向高速大功率应用领域渗透。
我国对步进电动机的研究实从1958年开始的，70年代以前受苏联的影响，以三相磁阻式步进电动机为主，如60年代末为快走丝数控线切割机床研制的BFl840-75，一直延续生产到现在。70年代受到国内研制生产数控机床和其他数控设备的推动，并受到当时日本数控机床系统的影响，开始发展磁阻式步进电动机的系列产品，以定子6个极、转子40齿的三相磁阻式电动机为主，还有定子10个极、转子100齿的五相磁阻式电动机和四相电动机等。
80年代才开始发展混合式步进电动机，以定子8极、转子50齿的二相(四相)混合式步进电动机为主。1987年开始自行设计了定子10极、转子50齿的五相混合式步进电动机，同时还发展了一些不同于国外的非典型产品，如定子8极、转子60齿的二相(四相)混合式步进电动机。这是为了与磁阻式步进电动机的步距角相一致。转子200齿的五相混合式步进电动机，转子100齿的九相混合式步进电动机，主要特点是具有高分辨率和可变步矩角。经过多年的发展，我国步进电机形成一种品种规格繁多的局面，其中最主要的产品系列，一是70年代形成的磁阻式步进电动机系列产品在低端应用仍有较多的市场，继续在生产；二是混合式步进电机的系列产品，包括引进技术和生产设备，按照国外的设计生产的二相和五相混合式步进电机，以及国内自行开发生产的混合式步进电动机，仍然拥有各自不同的应用领域，短期内很难统一到几个限定的规格品种上。
在80年代后期，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方式更加灵活多样。原来的步进电机控制系统采用的分立原件或者集成电路组成控制回路，步进调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。用计算机控制的优势就凸显无疑。计算机通过软件来控制步进电动机，更好地挖掘出电动机的潜力。因此，用计算机控制步进电动机已经成为了一种必然趋势，也符合数字化的时代趋势[2]。
从当今社会发展看，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。步进电机是最常见的一种控制电机，在各领域中得到广泛应用。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一,?广泛应用在各种自动化控制中。?随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
二、课题研究意义
步进电动机经过几十年的发展，已经成为除直流电动机和交流电动机以外的应用最广泛的第三类电动机。在开环高分辨率的定位系统中，至今还没有发现更适合取代它的产品，特别是在一些功率相当的小系统中，步进电机更具有无可替代的主流地位。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，其优点是结构简单、运行可靠、控制方便，尤其是步距值不受电压、温度的变化的影响、误差不会长期积累的特点，给实际的应用带来了很大的方便。它广泛用于消费类产品（打印机、照相机、雕刻机）、工业控制（数控机床、工业机器人）、医疗器械等机电产品中。研究步进电机的控制和测量方法，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
三、步进电动机的前景展望
预计未来步进电动机的研究还会继续深入下去，研究方向之一：电机与驱动的一体化，使步进电机体积更小巧、性能更优越，性价比更高，在大量的民用设备中批量化使用，如家庭机器人、民用智能化设备等；研究方向之二：在功率或机座号相对较大的步进电机中，与属于BIDCM（稀土永磁无刷直流电动机）的交流伺服电动机系统会合，具体来说可能会借鉴交流伺服系统的控制技术，但保留了部分电动机的特点，形成一种新的“步进伺服电动机”或“伺服步进电动机”，在克服低频振荡、高频过载能力小、快速性不足和效率低等方面取得突破性进展，从而在现代军事、精密机械加工、航空航天等领域的应用越来越深入[3]。
四、本文主要工作及各章节安排
（一）主要工作
步进电机可以作为一种特殊的控制电机，尤其是其结构简单、运行可靠、控制方便，步距值不受电压、温度的变化的影响、误差不会长期积累的特点，给实际的应用带来了很大的方便。根据步进电机控制系统的特点，本文从速度大小、方向、细分等角度出发，主要工作包括以下几点：
（1）分析步进电机的结构及工作原理；
（2）提出步进电动机的总体设计方案；
（3）根据要求设计步进电动机控制器的硬件部分；
（4）根据要求设计步进电动机控制器的软件部分；
（5）结合硬件设计和软件设计进行系统调试；
（6）对调试过程中遇到的各种问题以及调试的结果进行分析。
（二）各章节安排
本文的各章节安排如下：
第一章 介绍课题研究背景、意义、发展、前景，并提出了论文的主要工作。
第二章 介绍步进电动机的工作原理。
第三章 对步进电动机控制器的硬件进行设计。
第四章 对步进电动机控制器的软件进行设计。
第五章 进行系统调试，介绍整体调试过程，并进行分析。
第六章 总结，对全文的工作进行总结，对下一步的研究方向提出了建议。
第二章 步进电动机工作原理
一、步进电机简介
（一）步进电机分类
步进电机在构造上有三种主要类型：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet ,PM）和混合式（Hybrid Stepping ,HS）。
1.反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结 构简单、成本低、步距角小，可达1.2°,但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
2.永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（一般为7.5°或15°）。
3.混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
（二）步进电机结构
步进电机分为转子和定子两部分：
1．定子：由硅钢片叠成的，定子上有6大磁极，每2个相对的磁极（Ｎ，S）组成一对，共有3对。定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3π、2/3π,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以π表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3π，C与齿3向右错开2/3π，A与齿5相对齐，（A就是A，齿5就是齿1）。
2． 转子：由软磁材料制成，其外表面也均匀地分布着小齿,与定子上的小齿相同，并且小齿的大小相同，间距相同。
图2-1 步进电机定子转子结构图
（一）步进电机的一些基本参数
1.电机固有步距角?
它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如86BYG250A型电机给出的值为0.9，/1.8，(表示半步工作时为0.9，整步工作时为1.8)，这个步距角可以称之为“电机固有步距角”，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。?
2.步进电机的相数?
指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9，/1.8，三相的为0.75/1.5，、五相的为0.36/0.72。?
3.保持转矩(HOLDING?TORQUE)?
指步进电机通电但没有转动时，定子镇住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数[4]。
二、步进电动机的运行原理
步进电机是一种感应电机，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。以反应式步进电机为例：?
图2-2 步进电机运行原理图
当给步进电机上电启动时，A、B、C三相中，假使先让A相通电，B、C相不通电，线圈通电，产生磁场，由于磁场作用，此时转子齿1与定子A对齐，处于平衡状态，转子不受任何力。隔一段时间，B相通电，而A、C相不通电，齿2应该与B对齐，此时转子在磁场力的作用下，向右移过1/3π，齿3与C也有角度偏差，偏移为1/3π，齿4与A偏移2/3π。再隔一段时间给C相通电，同样A、B相不通电，齿3应与C对齐，转子在原来的基础上又向右移过1/3π，此时齿4与A偏移为1/3π。这样经过A、B、C三相分别通电状态，齿4移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A、B、C、A通电，电机就每步（每脉冲）1/3π,向右旋转。如按A、C、B、A通电，同理可以推得，转子在磁场力的作用向反方向转动，电机就会反转。
摘 要
随着科学技术的快速发展，社会对产品的要求也越来越高。各种精密器件需求增加，这就使得我们对产品制造及其要求越来越高。而步进电机恰好有运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩和控制误差小的特点，因此必将会在国民生产起到越来越大的作用。
本文首先论述了步进电机的基本构成单元，运行原理及细分工作原理。本设计在硬件方面，采用MSP430149芯片作为最小控制系统，ASSP-MMC-1芯片作为主要控制芯片，控制步进电机的加减速，正反转及步距角的细分工作。同时Nokia5110液晶显示器显示步进电机实现的功能。采用温度传感器实时感应环境温度，并通过液晶显示器显示，保证步进电机的运行温度在一定范围之内。采用步距角细分驱动电机平稳运行，提高了运行精度，输出转矩在一定转速范围内恒定。在软件设计方面利用C语言进行程序设计，采用模块化编程和结构化编程方式。本文还对影响控制器可靠性的因素进行了分析，并提出了相应的解决方案。
本文所设计的步进电机控制器硬件结构简单、保护功能比较完善、成本较低，具有升级空间。通过本文研究，可以深刻体会到步进电机的优势，以及以后需要改进和提升的地方。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:字步进电机ASSP-MMC-1芯片LCD液晶显示器控制系统
Keywords: Stepper Motor ASSP-MMC-1chip LCD monitors Control system 目 录
第一章 绪论 1
一、课题研究背景 1
二、课题研究意义 2
三、步进电动机的前景展望 2
四、本文主要工作及各章节安排 3
（一）主要工作 3
（二）各章节安排 3
第二章 步进电动机工作原理 4
一、步进电机简介 4
（一）步进电机分类 4
（二）步进电机结构 4
（三）步进电机的一些基本参数 5
二、步进电动机的运行原理 5
三、步进电机细分工作原理 6
（一）细分工作原理 6
（二）采用细分控制的优点 7
四、步进电机调速原理 8
第三章 系统硬件方案设计 9
一、步进电动机控制器的系统框图 9
二、MSP430149最小系统介绍 9
三、ASSP-MMC-1控制芯片 11
（一）主要功能特点 11
（二）各端口功能分布 11
（三）芯片优点 12
四、Nokia5110液晶显示器模块 13
（一）Nokia5110LCD显示器简介 13
（二）液晶显示器的特点 13
（三）液晶显示原理 14
五、电源模块 14
（一）稳压电源简介 14
（二）稳压原理 15
六、温度传感器模块 16
第四章 步进电动机的软件设计 19
一、软件设计的基本原则 19
二、软件设计思想 19
三、软件系统总体结构框图 20
四、各模块程序介绍 20
第五章 系统调试 19
一、PCB中的设计技巧 19
二、控制器的可靠性 20
（一）影响控制器可靠性的因素 20
（二）提高控制器可靠性的方案 20
三、系统硬件调试 20
四、系统软件调试 21
五、开发环境简介 21
六、实验结果分析 23
第六章 总结 24
致 谢 28
参考文献 29
附 录 30
源程序 30
原理图 36
PCB图 36
实物图形 38
英文资料翻译 39
第一章 绪论
一、课题研究背景
步进电机最早在1920年由英国人发明，20世纪50年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上。近年来，随着微电子技术大功率电力电子器件及驱动技术的进步，发达国家已普遍使用性能优越的混合式步进电机，最典型的产品是二相8极50齿的电动机，步距角为1．80／0．90(全步／半步)，还有五相10极50齿和一些转子100齿的二相和五相步进电动机，五相电动机主要用于运行性能较高的场合[1]。步进电动机最大的生产国是日本，如日本伺服公司、东方公司、SANYO DENKI和MINEBEA及NPM公司等，特别是日本东方公司，无论是电动机性能和外观质量还是生产手段，都是世界上最好的。步进电机的驱动技术采用恒定相电流与细分驱动相结合，使步进电机在中、小功率控制系统内的精度提高，并逐步向高速大功率应用领域渗透。
我国对步进电动机的研究实从1958年开始的，70年代以前受苏联的影响，以三相磁阻式步进电动机为主，如60年代末为快走丝数控线切割机床研制的BFl840-75，一直延续生产到现在。70年代受到国内研制生产数控机床和其他数控设备的推动，并受到当时日本数控机床系统的影响，开始发展磁阻式步进电动机的系列产品，以定子6个极、转子40齿的三相磁阻式电动机为主，还有定子10个极、转子100齿的五相磁阻式电动机和四相电动机等。
80年代才开始发展混合式步进电动机，以定子8极、转子50齿的二相(四相)混合式步进电动机为主。1987年开始自行设计了定子10极、转子50齿的五相混合式步进电动机，同时还发展了一些不同于国外的非典型产品，如定子8极、转子60齿的二相(四相)混合式步进电动机。这是为了与磁阻式步进电动机的步距角相一致。转子200齿的五相混合式步进电动机，转子100齿的九相混合式步进电动机，主要特点是具有高分辨率和可变步矩角。经过多年的发展，我国步进电机形成一种品种规格繁多的局面，其中最主要的产品系列，一是70年代形成的磁阻式步进电动机系列产品在低端应用仍有较多的市场，继续在生产；二是混合式步进电机的系列产品，包括引进技术和生产设备，按照国外的设计生产的二相和五相混合式步进电机，以及国内自行开发生产的混合式步进电动机，仍然拥有各自不同的应用领域，短期内很难统一到几个限定的规格品种上。
在80年代后期，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方式更加灵活多样。原来的步进电机控制系统采用的分立原件或者集成电路组成控制回路，步进调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。用计算机控制的优势就凸显无疑。计算机通过软件来控制步进电动机，更好地挖掘出电动机的潜力。因此，用计算机控制步进电动机已经成为了一种必然趋势，也符合数字化的时代趋势[2]。
从当今社会发展看，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。步进电机是最常见的一种控制电机，在各领域中得到广泛应用。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一,?广泛应用在各种自动化控制中。?随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
二、课题研究意义
步进电动机经过几十年的发展，已经成为除直流电动机和交流电动机以外的应用最广泛的第三类电动机。在开环高分辨率的定位系统中，至今还没有发现更适合取代它的产品，特别是在一些功率相当的小系统中，步进电机更具有无可替代的主流地位。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，其优点是结构简单、运行可靠、控制方便，尤其是步距值不受电压、温度的变化的影响、误差不会长期积累的特点，给实际的应用带来了很大的方便。它广泛用于消费类产品（打印机、照相机、雕刻机）、工业控制（数控机床、工业机器人）、医疗器械等机电产品中。研究步进电机的控制和测量方法，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
三、步进电动机的前景展望
预计未来步进电动机的研究还会继续深入下去，研究方向之一：电机与驱动的一体化，使步进电机体积更小巧、性能更优越，性价比更高，在大量的民用设备中批量化使用，如家庭机器人、民用智能化设备等；研究方向之二：在功率或机座号相对较大的步进电机中，与属于BIDCM（稀土永磁无刷直流电动机）的交流伺服电动机系统会合，具体来说可能会借鉴交流伺服系统的控制技术，但保留了部分电动机的特点，形成一种新的“步进伺服电动机”或“伺服步进电动机”，在克服低频振荡、高频过载能力小、快速性不足和效率低等方面取得突破性进展，从而在现代军事、精密机械加工、航空航天等领域的应用越来越深入[3]。
四、本文主要工作及各章节安排
（一）主要工作
步进电机可以作为一种特殊的控制电机，尤其是其结构简单、运行可靠、控制方便，步距值不受电压、温度的变化的影响、误差不会长期积累的特点，给实际的应用带来了很大的方便。根据步进电机控制系统的特点，本文从速度大小、方向、细分等角度出发，主要工作包括以下几点：
（1）分析步进电机的结构及工作原理；
（2）提出步进电动机的总体设计方案；
（3）根据要求设计步进电动机控制器的硬件部分；
（4）根据要求设计步进电动机控制器的软件部分；
（5）结合硬件设计和软件设计进行系统调试；
（6）对调试过程中遇到的各种问题以及调试的结果进行分析。
（二）各章节安排
本文的各章节安排如下：
第一章 介绍课题研究背景、意义、发展、前景，并提出了论文的主要工作。
第二章 介绍步进电动机的工作原理。
第三章 对步进电动机控制器的硬件进行设计。
第四章 对步进电动机控制器的软件进行设计。
第五章 进行系统调试，介绍整体调试过程，并进行分析。
第六章 总结，对全文的工作进行总结，对下一步的研究方向提出了建议。
第二章 步进电动机工作原理
一、步进电机简介
（一）步进电机分类
步进电机在构造上有三种主要类型：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet ,PM）和混合式（Hybrid Stepping ,HS）。
1.反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结 构简单、成本低、步距角小，可达1.2°,但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
2.永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（一般为7.5°或15°）。
3.混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
（二）步进电机结构
步进电机分为转子和定子两部分：
1．定子：由硅钢片叠成的，定子上有6大磁极，每2个相对的磁极（Ｎ，S）组成一对，共有3对。定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3π、2/3π,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以π表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3π，C与齿3向右错开2/3π，A与齿5相对齐，（A就是A，齿5就是齿1）。
2． 转子：由软磁材料制成，其外表面也均匀地分布着小齿,与定子上的小齿相同，并且小齿的大小相同，间距相同。
图2-1 步进电机定子转子结构图
（一）步进电机的一些基本参数
1.电机固有步距角?
它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如86BYG250A型电机给出的值为0.9，/1.8，(表示半步工作时为0.9，整步工作时为1.8)，这个步距角可以称之为“电机固有步距角”，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。?
2.步进电机的相数?
指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9，/1.8，三相的为0.75/1.5，、五相的为0.36/0.72。?
3.保持转矩(HOLDING?TORQUE)?
指步进电机通电但没有转动时，定子镇住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数[4]。
二、步进电动机的运行原理
步进电机是一种感应电机，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。以反应式步进电机为例：?
图2-2 步进电机运行原理图
当给步进电机上电启动时，A、B、C三相中，假使先让A相通电，B、C相不通电，线圈通电，产生磁场，由于磁场作用，此时转子齿1与定子A对齐，处于平衡状态，转子不受任何力。隔一段时间，B相通电，而A、C相不通电，齿2应该与B对齐，此时转子在磁场力的作用下，向右移过1/3π，齿3与C也有角度偏差，偏移为1/3π，齿4与A偏移2/3π。再隔一段时间给C相通电，同样A、B相不通电，齿3应与C对齐，转子在原来的基础上又向右移过1/3π，此时齿4与A偏移为1/3π。这样经过A、B、C三相分别通电状态，齿4移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A、B、C、A通电，电机就每步（每脉冲）1/3π,向右旋转。如按A、C、B、A通电，同理可以推得，转子在磁场力的作用向反方向转动，电机就会反转。
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