一种小功率步进电机驱动电路的设计与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l6卷第2期中原工学院学报Vo1．16No．22005年o4月JOURNALOFZItONGYUANINSTITUTEOFTF／UItNOLOGYApr．，20O5文章编号：1671—6906(2005)02—0037—03一种小功率步进电机驱动电路的设计与实现苏义鑫，杨长圣，李鹏(武汉理工大学自动化学院，湖北武汉430070)摘要：步进电机驱动电路的核心部分是环行脉冲分配器．本文给出了一种两相永磁式步进电机驱动电路的设计方案．它包括基于E-"PROM和可逆计数器构成的环行脉冲分配器以及由驱动芯片L91

2、10构成的外围电路．该电路结构简单，可靠性高，可与单片机直接连接，对两相永磁式步进电机具有很好的驱动和控制能力．关键词：两相步进电机；驱动电路；环形脉冲分配器；可逆计数器中图分类号：TM383．6文献标识码：A步进电机是数字控制系统中的一种重要执行元1．1永磁式步进电机件，广泛应用于各种控制系统中．步进电机的驱动电路步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机一般由两部分组成，一部分是数字逻辑部分，即环行脉构3．当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步冲分配器，它决定步进电机各项绕组的通电顺序．另一进电机按设定的方向转动一个固定的角度(步距角)，部分是

3、功率放大部分，它提供步进电机所需要的功它的旋转是以固定的角度一步一步运行的．可以通过率L1j．步进电机的控制可以采用分立元器件和专用控控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的制器件J．采用分立元器件控制电路复杂；利用专用控目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的制芯片控制虽然电路简单，但仅适用于某一种相数的速度和加速度，从而达到调速的目的．永磁式步进电机步进电机，而利用EPROM实现步进电机的控制，则电一般为两相，转矩和体积较小．本文选用24BYJ24两相路简单且适用于各种相数的步进电机，本文给出了一永磁式步进电机，它的驱动电压为8V，步距

4、角度为种基于EPROM的小功率两相永磁式步进电机驱动电11．25／16，减速比为1：16．路的设计与实现方案．1．2基于E2PROM的环行脉冲分配器步进电机和驱动电源是一个有机整体，其运行性1系统组成能是两者配合的综合表象．步进电机的驱动电源受环形脉冲分配器的控制，并按通电顺序接通绕组，因此环两相永磁式步进电机控制系统的框图如图1所形脉冲分配器是控制步进电机的关键部件L4J．刀．EPROM存储器是一种电可擦除的可编程只读存储器，这种存储器各地址的内容可以由使用者自行编脉冲永鱼环功磁程．用这种E2PROM可以搭成各种环行分配器，其基本形盛式片分驱步思想是

5、J：首先结合驱动器线路按步进电机励磁状态方向配动进机器器电机转换表求出所需要的环行脉冲分配器输出状态表(输出状态表与状态转换表相对应)，以二进制码的形式依次存入E2PROM存储器中，在线路中只要按照地址的图1步进电机控制系统的框图正向或反向顺序依次取出地址的内容，则EPROM的收稿日期：2005—03—17作者简介：苏义鑫(1965一)，男，湖北仙桃人，教授维普资讯http://www.cqvip.com·38·中原工学院学报2O05年第l6卷输出端即依次输出各励磁状态，用这种EPROM搭成驱动电路，原理图如图3所示．的环行分配器的原理框图如图2所示．

6、VCC+8V脉冲方向清零方式图2含有E2PROM的环形分配器它由两部分组成，前一部分是一种可逆循环计数器，计数脉冲端即是控制电机运行的CP脉冲输入端，计数器的加减控制端即是作为控制电机正反转的方向图3两相永磁式步进电机驱动电路图控制端，如果高电平时计数器加计数，电动机正转，低电平时计数器则减计数，电动机反转．计数器的计数长它由可逆计数器74LS191，电可擦除的可编程只度应等于电动机运行一个周期的拍数或拍数的整数读存储器AT28C64B，驱动芯片L9110组成，脉冲和方倍．计数器的输出端接到EPROM地址线上，并使向输入信号由单片机发出．两相永磁式步进

7、电机的供EPROM总是处于读状态，这样，对应计数器每一个输电状态有两种，一种为两相四拍式，其通电方式为A—出状态，都对应计数器的一个地址，输出端数据线上就B—A—B，另一种为两相八拍方式，其通电方式为A—会出现该地址的内容，实际上也就是对应步进电机的AB—B—BA—A—AB—B—BA，本文电路采用两项八一种励磁状态．我们事先按电动机励磁状态转换表的拍通电方式．输入脉冲数与绕组通电的对应关系列于次序依次设计出驱动器各相输入端对应的输入状态，表1中，E2PROM的地址从0000H开始．1代表高电平，并存人存储器中．简单地说，存储器存人一个环行分配磁极绕组通

8、电，0代表低电平，磁极绕组不通电．器输出状态表．计数器每输入一个脉冲，计数器计一个表1输入脉冲