步進(jìn)電機設計參考

功能模塊設計

　　本模塊可分為如下3個(gè)部分：

　　· 單片機系統：控制步進(jìn)電動(dòng)機；

　　· 外圍電路：PIC單片機和步進(jìn)電動(dòng)機的接口電路；

　　· PIC程序：編寫(xiě)單片機控制步進(jìn)電功機的接口程序，實(shí)現三角波信號的輸出功能。

　　（1）步進(jìn)電動(dòng)機與單片機的接口。

　　單片機是性能極佳的控制處理器，在控制步進(jìn)電機工作時(shí)，接口部件必須要有下列功能。

　　①電壓隔離功能。

　　單片機工作在5V，而步進(jìn)電機是工作在幾十V，甚至更高。一旦步進(jìn)電機的電壓串到單片機中，就會(huì )損壞單片機；步進(jìn)電機的信號會(huì )干擾單片機，也可能導致系統工作失誤，因此接口器件必須有隔離功能。

　　②信息傳遞功能。

　　接口部件應能夠把單片機的控制信息傳遞給步進(jìn)電機回路，產(chǎn)生工作所需的控制信息，對應于不同的工作方式，接口部件應能產(chǎn)生相應的工作控制波形。

　　③產(chǎn)生所需的不同頻率。

　　為了使步進(jìn)電機以不同的速度工作，以適應不同的目的，接口部件應能產(chǎn)生不同的工作頻率。

　　（2）電壓隔離接口。

　　電壓隔離接口專(zhuān)用于隔離低壓部分的單片機和高壓部分的步進(jìn)電機驅動(dòng)電路，以保證它們的正常工作。

　　電壓隔離接口可以用脈沖變壓器或光電隔離器，現在基本上是采用光電隔離器。單片機輸出信號可以通過(guò)TTL門(mén)電路或者直接送到晶體管的基極，再由晶體管驅動(dòng)光電耦合器件的發(fā)光二極管。

　　發(fā)光二極管的光照到光電耦合器件內部的光敏管上，轉換成電信號，再去驅動(dòng)步進(jìn)電機的功率放大電路，電流放大接口是步進(jìn)電機功放電路的前置放大電路。它的作用是把光電隔離器的輸出信號進(jìn)行電流放大，以便向功放電路提供足夠大的驅動(dòng)電流。

　　（3）工作方式接口和頻率發(fā)生器。

　　用單片機控制步進(jìn)電動(dòng)機，需要在輸入輸出接口上用3條I／0線(xiàn)對步進(jìn)電動(dòng)機進(jìn)行控制，這時(shí)，單片機用I／O口的RA0、RAI、RA2控制步進(jìn)電動(dòng)機的三相。

步進(jìn)電動(dòng)機的控制方式一般分為開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制兩種控制方式，其中開(kāi)環(huán)控制步進(jìn)電機最簡(jiǎn)單的控制方式就是玎環(huán)控制系統，在這種控制方式下，步進(jìn)電機控制脈沖的輸入并不依賴(lài)于轉子的位置，而是按一固定的規律發(fā)出控制脈沖，步進(jìn)電機僅依靠這一系列既定的脈沖而工作，這種控制方式由于步進(jìn)電機的獨特性而比較適合于控制步進(jìn)電機，適合于我國的國情這種種控制方式的特點(diǎn)是：控制簡(jiǎn)單、實(shí)現容易、價(jià)格較低，這種控制方式特別在開(kāi)環(huán)控制中，負載位置對控制電路沒(méi)有反饋。

　　因此，步進(jìn)電機必須『F確地響應每次勵磁的變化，如果勵磁變化太快，電機不能移動(dòng)到新的位置，那么實(shí)際負載位置與理想位置就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)偏差，在負載基本不變時(shí)，控制脈沖序列的產(chǎn)生較為簡(jiǎn)單，但是在負載的變化可能較大的場(chǎng)合，控制脈沖序列的產(chǎn)生就很難照顧全面，就有可能出現失步等現象目前隨著(zhù)微機的應用普及，依靠微機，可以實(shí)現一些較復雜的步進(jìn)電機的控制脈沖序列的產(chǎn)生。 
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