多相制步进电机电源技术

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1、万方数据(电力电子技术)2000年第6期2000．12多相制步进电机电源技术TechniqueofStep-by-StepMotorMulti-phasedDrivingPowerSupply天津大学黄战华蔡怀宇幸贺桥(天津300072)天津市开发区总承包商公司■晓红(天津300457)摘■：讨论了步进电机电源的节拍控制特性，提出了用单片机实现多相制步进电机电源设计思想．给出了幕统的原理图。完成丁系统的控制软件设计．同进在实验中获得了成功。Abm-act：Basedonstep-by-stepmotordrivecharactetistics．8

2、methodofstep-by-stepmo幻rmulti-phaseddrivingpow．日supply嘶asingle-chipcomputerisputforwardMeanwhilethesystemschemeandsotnesoftwaremtunarealsoprodded．Themethodworkssuccessfullyinexpexim自ta囊调：步进电动机电潭簟片徽型帆中断／多相制驱动Keywords：trap-by-stepmoterlpower$_pply；·I咖圳pcomput盯；latenmptIattdtl．1

3、tbam●唧e1前言步进电机需要专用的驱动电源，这给电机和电源的通用性和互换性带来很大的限制。传统的步进电机电源使用组合数字逻辑电路设计，使得一种电源只能驱动一种电机。现在，随着单片机技术的迅2步进电机相制节拍的实现由单片机实现步进电机的节拍和相制是比较容易的。设A、B、c、D、E等各相对应于数据的DO、D1、D2、D3、I)4各位，导逶为“0”．截止为⋯1。那么，在“清零”时，各相输出为⋯1’，全部截止。工作时各速发展，使步进电机电源蕴藏着很大的应用潜力。相的数据如表所示。步进电机的把镧数撮对应寰相三相四相五相拍三拍六拍四拍八拍五拍十拍步数通相

4、数据通相数据通相数据通相数据通相数据通相数据1A01A01A01A01A01A012B02AB03B02AB03B02AB033C04B02C04B02C04B024A01BC06D08BC06D08BC065B02C04A01C04E10C046C04cA05B02CD0CA01CDOC，A01A01C04D08B02D088B02AB03D08CA09C04DE189C04B02A01A01D08E10A01BC04B02AB03E10EA11清零无07无07无OF无OF无lF无1F馈相不变单片机系统的电路原理图如图1所示。圈1簟片枫曩毵的电

5、路蕺藿田图中省略了频率显示电路和白检模式下的鞭率设置电路，只画出了相应的片选靖口。要完全满足实际驱动电源的控制要求，必须解决各个部分的时序匹配。下面详细讨论这些问题。3自检与外控模式步进电机驱动电源应该有自检功能。当没有外部控制信号时，电源能够直接驱动步进电机，包括单步、连续、清零、锁相、换向等功能．通过直接操作电源上的相应按钮，就能检查步进电机电源、电机及其它使用性能。当电源由外部设备控制时，所有控制万方数据‘电力电子技术)2000年第6期2000．12信号都由外部设备提供和控制。(1)“内／外”标志信号各相的驱动信号都由单片机产生，因此“内／

6、外”控捌的标志信号必缀输入单片机．以确定其它信号的切换。同时由数据选择器进行内外信号的切换。(2)“时钟”信号步进电机是按节拍进行的，必须有时钟信号。。自检。时由单片机产生：“外控”时由控制设备提供。(3)。清零。信号。清零”表示关断各相的电流，要求果断直接。这里除送到单片机进行数据清零外，还送到二级缓冲嚣输出控捌靖，直接寓阻输出高电平。(4)“单步”信号。单步”信号用于控饲电源工作自检模式下单步的控■。(5)方向采用电平信号。1为正向。o为反向。正向时，节拍数鼍按1、2⋯345、6、l、2、3⋯增加展序循环输出。反向时，节拍数据按6⋯543、2

7、、1、6、5、4⋯减小囊序循环输出。需要注意的是，换向时，应输出当前节拍的下一步。例如，当前节拍是正向第4个脉冲，那么喇取走的是第4步的数据；如果换向，则应该输出第3步的敦据。6慎相输出数据不变。4控制方案软件设计控制方案分。自检”和“外控”两种模式，由外部按钮。内／外”控倒，高电平1表示内部“自检”模式，低电平。表示外部“外控”模式。自控的主程序结构如图2所示。田2总控■主翟序。自检”模式中。时钟由单片机内部产生，但快慢可以由面板的按键或旋钮调节，同时藏率值也可以通过数码显示。定义颤率为零时为单步状态，单片机停留在主程序中，中断查询．每。单步”

8、一次，运行一步。如果频率效据不为零，则为连续步进状态。用颤率值去设置计数器，通过计时器内部中断产生要求时钟的脉冲，通过“内频”口输出，控