【正文】 為了抗干擾，或避免一旦驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生故障，造成功率放大器中的高電平信號(hào)進(jìn)入微型機(jī)而燒壞器件，在驅(qū)動(dòng)器與微型機(jī)之間加一級(jí) 光電隔離器 ，其原理接口電路如圖 31圖 318所示。如圖316所示。接口電路可以用緩沖器和鎖存器組成，也可以選用并行 I/O接口芯片，如 825 8155等。單片機(jī)控制從I/O1輸出的步進(jìn)信號(hào)的頻率，以及從I/O2輸出的脈沖時(shí)間，步進(jìn)信號(hào)頻率高， tON加大， U2也隨著增大，從而起到調(diào)頻調(diào)壓的作用。 I/O1輸出步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)； I/O2輸出調(diào)壓信號(hào)到開(kāi)關(guān)調(diào)壓部分。在理想條件下， 保持步進(jìn)電動(dòng)機(jī)力矩不變 ，則 電源電壓應(yīng)隨工作頻率的升高而升高，隨工作頻率的下降而下降。 3．調(diào)頻調(diào)壓功放電路 調(diào)頻調(diào)壓的控制方式很多，簡(jiǎn)單的方式是分頻段調(diào)壓。但在低頻時(shí)，則低頻振蕩較高。 常用于驅(qū)動(dòng)中功率和大功率伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 （雙電壓）功率放大電路 圖 314 高低壓驅(qū)動(dòng)原理圖 高低壓功放電路比單電壓功放電路的波形好， 有十分明顯的高速率上升和下降沿 ，所以高頻特性好，電源效率也高。然后再截?cái)喔邏?，由低壓維持繞組中的電流，以保證電機(jī)繞組中的穩(wěn)定電流等于額定值。 圖 314所示是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單相的雙電壓功放電路。 ? 電容 C為加速電容，動(dòng)態(tài)時(shí)，利用它的旁路作用（電壓不發(fā)生躍變），使電機(jī)繞組電流上升加快，改善電流波形的前沿。其時(shí)間常數(shù)為 ： ?晶體管 VT可以看成一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)； ? 二極管 V和電阻 Rd組成放電回路，以防止晶體管 VT關(guān)斷瞬間繞組反電勢(shì)造成管子擊穿。 圖 313所示的是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單相的功放電路。 對(duì)驅(qū)動(dòng)電路要求的核心問(wèn)題是如何提高電動(dòng)機(jī)的快速性和平穩(wěn)性 。用 R0作為狀態(tài)計(jì)數(shù)器，來(lái)指示第幾拍，按正轉(zhuǎn)時(shí)加 1，反轉(zhuǎn)時(shí)減 1的操作規(guī)律，則正轉(zhuǎn)程序?yàn)椋? CW： INC R0 ；正轉(zhuǎn)加 1 CJNE R0， 0AH， ZZ ；如果計(jì)數(shù)器等于 10修正為 0 MOV R0， 00H ZZ： MOV A， R0 ；計(jì)數(shù)器值送 A MOV DPTR， ABC ；指向數(shù)據(jù)存放首地址 MOVC A， A+DPTR ；取控制字 MOV P1， A ；送控制字到 P1口 RET ABC： DB 0FCH， 0F8H， 0F9H， 0F1H， 0F3H ； 10個(gè)控制字 DB 0E3H， 0E7H， 0E6H， 0EEH， 0ECH 反轉(zhuǎn)程序?yàn)椋? CCW： DEC R0 ；反轉(zhuǎn)減 1(反序 ) CJNE R0， 0FFH， FZ ；如果計(jì)數(shù)器等于 FFH修正為 9 MOV R0， 09H FZ： MOV A， R0 MOV DPTR， ABC ；指向數(shù)據(jù)存放首地址 MOVC A， A+DPTR ；取控制字 MOV P1， A ；送 P1口 RET 軟件法在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，要不停地產(chǎn)生控制脈沖，占用了大量的CPU時(shí)間，可能使單片機(jī)無(wú)法同時(shí)進(jìn)行其他工作（如監(jiān)測(cè)等），所以，人們更喜歡用硬件法，或軟、硬件相結(jié)合的方法。 8051 系列 單片機(jī) A相驅(qū)動(dòng) B相驅(qū)動(dòng) C相驅(qū)動(dòng) D相驅(qū)動(dòng) E相驅(qū)動(dòng) 圖 312 用軟件實(shí)現(xiàn)脈沖分配的接口示意圖 在程序中，只要依次將這 10個(gè)控制字送到 P1口，每送一個(gè)控制字，就完成一拍，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。如果 P1口輸出的控制信號(hào)中， 0代表使繞組通電， 1代表使繞組斷電 ，則可用 10個(gè)控制字來(lái)對(duì)應(yīng)這 10個(gè)通電狀態(tài)。 下面以五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作在十拍方式為例，說(shuō)明如何設(shè)計(jì)軟件。利用 8051系列單片機(jī)的 ～ 5條 I/O線，向五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳送控制信號(hào)。 步進(jìn)脈沖 3 13 4 12 8713 11 10 5 6 7 A相驅(qū)動(dòng) B相驅(qū)動(dòng) C相驅(qū)動(dòng) D相驅(qū)動(dòng) 8051 系列單片機(jī) 是完全用軟件的方式進(jìn)行脈沖分配，按照給定的通電換相順序，通過(guò)單片機(jī)的 I/O口向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出控制脈沖。 ? 有兩種脈沖輸入方法 , 雙脈沖輸入法： １、２分別接控制步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的輸入脈沖； 單脈沖輸入法： ３為脈沖輸入 ,步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)方向由４的電位高低決定 。 圖 311 8713脈沖分配器與單片機(jī)接口 ? 由于采用了脈沖分配器，單片機(jī)只需提供步進(jìn)脈沖，進(jìn)行速度控制和轉(zhuǎn)向控制，脈沖分配的工作交給脈沖分配器來(lái)自動(dòng)完成。本例選用單時(shí)鐘（單脈沖）輸入方式 ：8713的 3腳為步進(jìn)脈沖輸入端， 4腳為轉(zhuǎn)向控制端，這兩個(gè)引腳的輸入均由單片機(jī)提供和控制。用于兩相步進(jìn)電機(jī)控制的如： L297（ L297A）（產(chǎn)生 4相控制信號(hào)，可用于兩相雙極和四相單極步進(jìn)電機(jī)）和 PMM8713；用于五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制的如 PMM8714等。 8713有 16個(gè)引腳。 三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ：?jiǎn)稳?、雙三拍、六拍； 四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ：?jiǎn)嗡呐?、雙四拍、八拍。 （ 3） EPROM可編程式 圖 310 含有 EPROM的環(huán)形分配器 可 逆 計(jì) 數(shù)器 EPROM 狀態(tài) 輸出 CP脈沖 方式 零位輸出 方向電平 清零 ? 8713有幾種型號(hào)，如三洋公司的 PMM8713，富士通公司的 MB8713，國(guó)產(chǎn)的 5G8713等，他們的功能一樣，可以互換。 根據(jù)驅(qū)動(dòng)要求，求出環(huán)形分配器的輸出狀態(tài)表，以二進(jìn)制碼的形式依次存入 EPROM中，在線路中只要依照地址的正向或反向順序依次取出地址的內(nèi)容，即可實(shí)現(xiàn)正、反向通電的順序。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按類(lèi)型、相數(shù)等劃分，種類(lèi)繁多，相應(yīng)的就需要不同的環(huán)形分配器，而用 EPROM設(shè)計(jì)的環(huán)形分配器，用一種線路可實(shí)現(xiàn)多種通電方式的分配 硬件電路不變動(dòng)，只需改變軟件內(nèi)存儲(chǔ)器的地址 。圖7所示為三相雙三拍工作時(shí)的接線圖，圖 8所示為三相六拍工作時(shí)的接線圖。封裝形式為 16腳直插式。 國(guó)產(chǎn) TTL脈沖分配器有： 三相（ YBO13）、四相（ YBO14）、五相（ YBO15）和六相（ YBO16），均為 18個(gè)管腳的直插式封裝。 （ 1）觸發(fā)器型環(huán)形分配器 目前市場(chǎng)上有很多可靠性高、尺寸小、使用方便的集成脈沖分配器供選擇。 （一）環(huán)形分配器 環(huán)形分配器種類(lèi)很多，可以由 D觸發(fā)器或 JK觸發(fā)器所組成。 硬件環(huán)形分配器可分為 分立元件的 、 集成觸發(fā)器的 、 單塊 MOS集成塊 的和 可編程 EPROM、 FPGA等。 環(huán)形分配器有硬件環(huán)形分配器、軟件環(huán)形分配器。下面主要介紹環(huán)形分配器和功率放大器。 變頻信號(hào)源是一個(gè)頻率可從 幾十 Hz到幾十 kHz連續(xù)變化的脈沖發(fā)生器。 “ ” 為控制