基于PIC单片机的步进电机驱动系统研究.pdf

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1、第29卷第3期机电产品研笈与纠新V01．29，No．3兰里!曼生曼旦!兰：!!!!竺!!!苎!!!!：!!!!!竺竺!!竺!垒兰!竺!璺!竺!!型!竺!堕型：!呈鱼!曼文章编号：1002—6673(2016)03—109—04基于PlC单片机的步进电机驱动系统研究胡维庆(浙江机电职业技术学院电气电子工程学院．浙江杭州310053)摘要：步进电机具有成本低、定位准、易于开环准确控制等优势．被广泛应用。以单片机PICl6F1517为核心，应用THB7128设计了步进电机的驱动系统，采用细分驱动技术，使其性能更加优越。实验结果表明，电机振动噪音较小，精

2、度提高，运行平稳，系统具有良好的性能。关键词：步进电机；驱动系统；PICl6F1517；THB7128中图分类号：TP23文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2016．03．038ResearchoftheDrivmgSystemforSteppingMotorBasedonPICMicrocontroHerHUWei—ang(ZhejianglustimteofMechanicalandElectricalEngineering，HangzbouZhejiang310053，China)Abstract：St

3、eppingmotorhasbeenusedwidely，becauseithastheadvantagesoflowcost，accuratepositioning，easytOopenloopcontrolandSOon．UsingPICl6F1517andTHB7128designthedrivingsystemforsteppingmotor，withthestep柚deofsubdivisiondrivingtechnology，SOitsperformanceismoresuperior．Theexperimentalresultss

4、howthatthesystemhasgoodperformance。诵tllsmallvibrationnoise，ira-provedprecision，runningsmoothly．Keywords：steppingmotor；drivingsystem；PICl6F1517；THB7128O引言步进电动机是将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的机电执行元件。步进电机具有成本低、体积小、易于开环精确控制、无积累误差等优点。应用极其广泛【l’21。步进电动机细分驱动技术首先是由美国学者T．R．Fredriksen提出【3t41，细分驱动技术

5、能够使步迸电机步距角减小，分辨率提高、消除或减弱电机的振动，提高精度，其在各个领域获得更加广泛应用151。1总体设计控制器发出脉冲信号，经过功率放大后．驱动步进电机旋转。本设计采用PIC单片．机作为控制器．发出的脉冲信号经过专用的驱动芯片供给步进电机。上位机以通讯方式向单片机发送控制命令，单片机向步进电机发出相应的控制方式。此系统主要由上位机通讯电路部分、单片机控制电路部分、驱动电路部分、按键与显示电路部分、电源电路部分等组成，系统框图如图1所示。修稿日期：2016-03-17作者简介：胡维庆(1978一)，男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生。主要从

6、事工业自动化技术方面的研究。图1步进电机驱动系统框图Fig．1Blockdiagramofdri血gsystemfarstepphlgmotor2系统硬件电路设计2．1控制电路设计控制电路核心部件采用PlCl6F1517作为控制器，选取10MHz晶振。在管脚RA6和RA7之间跨接微调电容与晶体振荡器。构成单片机的时钟振荡器。在管脚MCLR接了一个复位电路。系统上电时会自动复位或者通过按键手动复位嘲。最小系统电路如图2所示。系统显示信息由LCDl602完成，LCDl602是字符型液晶，应用简单方便。为了能够显示更多信息，通过按键翻页，做成多页显示方

7、式。按键采用独立式按键输入，接口简单。按键输入电路与显示电路如图2所示。109·测试与控制-_II卜_—与i—一”糯阳秤m：I庐图2控制电路图Fig．2ControlcircuitdilI舯m2．2驱动电路设计驱动电路选用步进电机专用驱动芯片THB7128。它是SANOYO公司推出的一款专业的驱动芯片。THB7128内部集成了电流调节、细分、功率放大、保护等部分，外接简单电路就可实现大电流、多细分、高性能的步进电机驱动电路。其具有双全桥驱动，驱动电流可达3．3A，能够实现多种细分(1、1／2、1／4、118、1／16、1／32、1164、1／12

8、8)，通过芯片管脚Ml、M2、M3实现细分设定。管脚ENABLE、CW，CCW、CLK分别为脱机信号控制端、正反转控制端、脉冲信号输入端