有用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路概述定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)掌握脈沖頻率來(lái)掌握電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而到達(dá)調(diào)速的目的。目前，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的掌握主要有由分散器件組成的環(huán)形脈沖安排器、軟件環(huán)形脈沖安排器、專(zhuān)用集成PMM8713SI-7300A兩相或四相功率驅(qū)動(dòng)器，組成四相步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路，以提高集成度和牢靠性，步進(jìn)電機(jī)掌握框圖見(jiàn)1。1步進(jìn)電機(jī)掌握系統(tǒng)框圖硬件簡(jiǎn)介PMM8713PMM8713選擇3種勵(lì)磁方式，每相最小吸入與拉出電流為20mA，它不僅滿足后級(jí)功率放大器的輸入要求，而且在其全部輸入端上均內(nèi)嵌施密特觸發(fā)電路，抗干擾力量強(qiáng)，其原理框圖如圖22PMM8713在PMM8713PMM8713有兩種脈沖輸入法：雙脈沖輸入法和單脈沖輸入法。承受雙脈沖輸入法時(shí)，CP、CU兩端分別輸入步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的掌握脈沖。當(dāng)承受單脈沖輸入時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)方向由U/D鼓勵(lì)方式掌握電路用來(lái)選擇承受何種勵(lì)磁方式。鼓勵(lì)方式推斷電路用于輸出檢測(cè)；而可逆環(huán)形計(jì)數(shù)器則用于產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)在選定的勵(lì)磁方式下的各相通斷時(shí)序信號(hào)。SI-7300ASI-7300ASIP18步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)級(jí)電路可分為電壓和電流兩種驅(qū)動(dòng)方式。電流驅(qū)動(dòng)方式最常用的是PWM恒流斬波驅(qū)動(dòng)電路，也是最常用的高性能驅(qū)動(dòng)方式，其中一相的等效電路圖如圖33LM331/頻率變換電路LM331LM331是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的雙列直插式8腳芯片，只需接入幾個(gè)外部元件就可以便利地構(gòu)成電壓/頻率(V/F)變換電路，44四相步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路LM331f0=Vi/(IRt1RLt1由外接的定時(shí)元件Rt和Ctt1＝1.1RtCt，IR由內(nèi)部周密電流源供給，IR＝1.9V/RS。故f0=ViRS/(2.09RtRLCt)。RS為可調(diào)電阻，它的作用是調(diào)整LM331的增益偏差。Ct為濾波電容，一般為0.01～0.1μF，在濾波效果較好的狀況下，可使用1μF度系數(shù)的器件。應(yīng)用舉例用PMM8713步進(jìn)電機(jī)環(huán)形安排器與SI7300A步進(jìn)電機(jī)功率放大器設(shè)計(jì)了一個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路PMM8713實(shí)行單脈沖輸入、1-2相勵(lì)磁方式，電路如圖5所示。圖中PD掌握端為SI7300A的輸入電流I0調(diào)整端，可懸空或接高電平，接高電尋常可適當(dāng)提高SI7300A的輸出電流I0，在本應(yīng)用系統(tǒng)中懸空使用。圖中PMM8713的時(shí)鐘脈沖輸入信號(hào)由LM331(V/F)輸出，方向掌握信號(hào)和步進(jìn)電機(jī)的起停信號(hào)由窗口比較電路給出。5窗口比較電路窗口比較電路為步進(jìn)電機(jī)供給方向掌握信號(hào)和步進(jìn)電機(jī)的起停掌握信號(hào)，電路如圖6所示。其中，U1、U2為數(shù)控等離子切割機(jī)弧壓的上、下限電壓，Ui為檢測(cè)到的弧壓。當(dāng)Ui>U1，V3V4輸出為低電平，V5輸出為高電平；當(dāng)U2<Ui<U1，V3V4V5Ui<U2，V3V4V5V3V4V5LM331方向掌握信號(hào)V3或V4輸出端接PMM8713的C/D，掌握步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；U5輸出端接PMM8713的復(fù)位端R，掌握步進(jìn)電機(jī)的起停。LMM331(V/F)輸出端f0接PMM8713的CK，為步進(jìn)電機(jī)供給脈沖掌握信號(hào)。由此可見(jiàn)，當(dāng)U2<Ui<U1V5Ui>U1或者Ui<U2V5U2<Ui<U1的范圍內(nèi)，從而保證UiU2<Ui<U1完畢語(yǔ)42BYG00924V。通過(guò)實(shí)踐證明該步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路掌握系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)潔、性能穩(wěn)定、效率高、矩頻特性好，可廣泛應(yīng)用于小型機(jī)電一體化設(shè)備中。1.1.步進(jìn)電機(jī)的工作原理該步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，承受單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按適宜的時(shí)序1是該四相反響式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。1四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖SB接通電源，SA、SC、SD斷開(kāi)，B0、31、4C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。SC接通電源，SB、SA、SD斷開(kāi)時(shí)，由于C1、4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，1、4C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類(lèi)推，產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類(lèi)推，A、B、C、D四相繞組輪番供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。四相步進(jìn)電機(jī)依據(jù)通電挨次的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高掌握精度。2.a、b、c所示：2.步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)序波形圖3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)電路原理圖AT89C2051將掌握脈沖從P1口的P1.4～P1.774LS1490149014放大后掌握光電開(kāi)關(guān)，光電隔離后，由功率管TIP122將脈沖信號(hào)進(jìn)展電壓和電流放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組。使步進(jìn)電機(jī)隨著不同的脈沖信號(hào)分別作的晶振，選用較高晶振2下盡量減小AT89C2051對(duì)上位機(jī)脈沖信號(hào)周期的影響。3中的RL1～RL4為繞組內(nèi)阻，50ΩD1～D4為續(xù)流二極管，使電機(jī)繞組產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)通過(guò)續(xù)流二極管(D1～D4)而衰減掉，從而保護(hù)了功率管TIP122不受損壞。在50Ω200μF流二極管串聯(lián)的200Ω電阻可減小回路的放電時(shí)間常數(shù)，使繞組中電流脈沖的后沿變陡，電流下降時(shí)間變小，也起到提高高頻工作性能的作用。3.軟件設(shè)計(jì)該驅(qū)動(dòng)器依據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)KX、KY的不同組合有三種工作方式供選擇：P3.7為正反轉(zhuǎn)脈沖輸入端。上位機(jī)(PC機(jī)或單片機(jī))2條線相連。方式2為串行通訊方式：上位機(jī)(PC機(jī)或單片機(jī))將掌握命令發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器依據(jù)掌握命令自行完成有關(guān)掌握過(guò)程。方式3為撥碼開(kāi)關(guān)掌握方式：通過(guò)K1～K5的不同組合，直接掌握步進(jìn)電機(jī)。當(dāng)上電或按下復(fù)位鍵KR后，AT89C2051先檢測(cè)撥碼開(kāi)關(guān)KX、KY的狀態(tài)，依據(jù)KX、KY的不同組合，進(jìn)入不同的工作1的程序流程框圖與源程序。在程序的編制中，要特別留意步進(jìn)電機(jī)在換向時(shí)的處理。為使步進(jìn)電機(jī)在換向時(shí)能平滑過(guò)渡，不至于產(chǎn)生錯(cuò)步，應(yīng)在每一20H單元的各位為步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)標(biāo)志位;21H也同時(shí)給反轉(zhuǎn)標(biāo)志位賦值;在反轉(zhuǎn)時(shí)也如此。這樣，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)換向時(shí)，就可以上一次的位置作為起點(diǎn)反向運(yùn)動(dòng)，避開(kāi)了電機(jī)換向時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)步。41程序框圖1源程序：MOV20H,#00H;20H單元置初值，電機(jī)正轉(zhuǎn)位置指針MOV21H,#00H;21H單元置初值，電機(jī)反轉(zhuǎn)位置指針MOVP1,#0C0H;P1口置初值，防止電機(jī)上電短路MOVTMOD,#60H;T1計(jì)數(shù)器置初值,開(kāi)中斷MOVTL1,#0FFHMOVTH1,#0FFHSETBET1SETBEASETBTR1SJMP$;***********1中斷程序************IT1P:JBP3.7,FAN;電機(jī)正、反轉(zhuǎn)指針;*************電機(jī)正轉(zhuǎn)*****************JB00H,LOOP0JB01H,LOOP1JB02H,LOOP2JB03H,LOOP3JB04H,LOOP4JB05H,LOOP5JB06H,LOOP6JB07H,LOOP7MOVP1,#0D0HMOV20H,#02HMOV21H,#40HAJMPQUITLOOP1:MOVP1,#090HMOV20H,#04HMOV21H,#20HAJMPQUITP1,#0B0HMOV20H,#08HMOV21H,#10HAJMPAJMPQUITLOOP3:MOVP1,#030HMOV20H,#10HMOV21H,#08HAJMPQUITLOOP4:MOVP1,#070H,#070HMOV20H,#20HMOV21H,#04HAJMPQUITLOOP5:MOVP1,#060HMOV20H,#40HMOV21H,#02HAJMPQUITLOOP6:MOVP1,#0E0HMOV20H,#80HMOV21H,#01HAJMPQUITLOOP7:MOVP1,#0C0HMOV20H,#01HMOV21H,#80HAJMPQUIT;***************電機(jī)反轉(zhuǎn)*****************FAN:JB08H,LOOQ0JB09H,LOOQ1JB0AH,LOOQ2JB0BH,LOOQ30CH,LOOQ4JB0EH,LOOQ6JB0FH,LOOQ7LOOQ0:MOVP1,#0A0HMOV21H,#02HMOV20H,#40HAJMPQUITMOVP1,#0E0HMOV21H,#04HMOV20H,#20HAJMPQUITP1,#0C0HMOV21H,#08HMOV20H,#10HAJMPQUITMOV21H,#10HMOV20H,#08HAJMPQUITLOOQ4:MOVP1,#050HM