一种小功率步进电机驱动电路的设计与实现

技术分类: 运动控制/自动化    作者:苏义鑫,杨长圣,李鹏  发表时间:2008-03-28
单片机发出。 两相永磁式步进电机的供电状态有两种,一种为两相四拍式,其通电方式为A -ÖB - äA - B ,另一种为两相八拍方式,其通电方式为A -AÖB - ÖB - ÖBäA - äA - äAB - B - BA ,本文电路采用两项八拍通电方式。 输入脉冲数与绕组通电的对应关系列于表1 中,的地址从0000H 开始。1 代表高电平,磁极绕组通电,0 代表低电平,磁极绕组不通电。

  表1  输入脉冲数与绕组通电对应关系表

  从图3 可知,计数器的4 个输出端QA ,QB ,QC ,QD对的低四位地址线A0 ,A1 ,A2 ,A3 进行选址,共有16 个单元可以存放步进电机的16 种励磁状态,对两相步进电机的八拍式可以存放两组励磁状态数据。 当可逆计数器的D/ J 信号端输入为高电平时,可逆计数器进行加法计数,当可逆计数器的输出为00H时,由它选中AT28C64B 的地址单元,输出01H ,去驱动L9110 芯片的H 桥,使步进电机的A 相通电。 当CP 端的第一个脉冲到时, 可逆计数器

加1 计数, 选中的0001H 地址单元,输出09H ,步进电机的A相和ÖB 相通电。 以此类推,根据表1 依次导通步进电机的不同相,实现步进电机的正转。 同理,当D/ J 输入信号为低电平时,可逆计数器进行减法计数,通过连续给CP 端发送脉冲可以实现步进电机的反转。 同时我们还可以通过控制脉冲的发送频率来控制步进电机的转速;通过控制步进脉冲的个数,实现步进电机的定位。

  3 步进电机驱动控制子程序流程图

  根据图3 可画出步进电机控制子程序流程图如图4 所示。 当D/ J = 0 时,连续给环形脉冲分配器脉冲时可实现步进电机反转运行;当D/ J = 1 时,连续给环形脉冲分配器时可实现步进电机的正转运行;且正反转的速度与所给脉冲的频率成正比关系。


图4  步进电机控制子程序流程图

  4 结语

  本文所设计的步进电机驱动电路结构简单,可以与微机直接接口,且接口简单只需要脉冲输入和方向输入两个控制信号,节省了软硬件开发时间。 由于使用了L9110 驱动芯片,将四路控制信号集中在两片芯片上,减少了硬件的体积,提高了系统的可靠性。 同时该系统调试方便,有利于系统运行维护,具有很好的应用前景,在数字式汽油发电机组,机器人控制等方面有较好的应用前景。

  参考文献:

  [1 ]  李秀人,张建中。 用EPROM设计的步进电机驱动电源的数字逻辑[J ] 。 沈阳航空工业学院学报,1995 ,12(4) :49 - 52。

  [2 ]  王鸿钰。 步进电机控制技术入门[M] 。 上海:同济大学出版社,1990。

  [3 ]  张崇巍,李汉强。 运动控制系统[M] 。 武汉:武汉理工大学出版社,2002。

  [4 ]  高 扬,徐景硕。 用EPROM实现步进电机的控制[J ] 。 仪表技术,2001 ,6(3) :47 - 48。

  [5 ]  刘宝延。 步进电动机及其驱动控制系统[M] 。 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1997。


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