【正文】 。 信號處理是實現(xiàn)某些轉(zhuǎn)換、合成等功能，產(chǎn)生斬波、抑制等特殊功能的信號，從而產(chǎn)生特殊功能的驅(qū)動。 推動級的作用是將較小的信號加以放 大，變成足以推動驅(qū)動級的較大的信號。 保護(hù)級的作用是保護(hù)驅(qū)動級的安全。 驅(qū)動器的特點 為使步進(jìn)電動機滿足各種需要的輸出，驅(qū)動級必須對電動機繞組提供足夠的電壓和電流，但步進(jìn)電動機與一般電子設(shè)備的驅(qū)動有很多不同點，其主要表現(xiàn)在： 1．各相繞組都是開關(guān)工作，多數(shù)電動機繞組都是連續(xù)的交流或直流，而步進(jìn)電動機各相繞組都是脈沖式供電，所以繞組電流不是連續(xù)的。繞組通電時電流上升率受到限制，因此影響電動機繞組電流的大小。為使電流盡快截止，必須設(shè)計適當(dāng)?shù)睦m(xù)流回落。 4．電動機運轉(zhuǎn)時在各相繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電勢，這些電勢的大小和方向?qū)@組電流產(chǎn)生很大的影響。驅(qū)動級線路，既要 保證繞 組有足夠的電流電壓及正確的波形，同時要保證功率放大器件 11 的安全運行，另外，還應(yīng)有較高的效率、較小的功耗、較低的成本。 驅(qū)動級的功率放大器件有中功率晶體管、大功率晶體管、大功率達(dá)林頓晶體管、可控硅、可關(guān)斷可控硅、場效應(yīng)功率管、雙極型晶體管與場效應(yīng)功率管的復(fù)合管以及各種功率模塊等。以下分別簡單介紹前二種驅(qū)動方式的工作原理和優(yōu)缺點。 步進(jìn)電動機驅(qū)動技術(shù)分析 單電壓驅(qū)動 單電壓驅(qū)動是指在電動機繞組工作過程中，只用一個方向電壓對繞組供電。因此，當(dāng)三極管導(dǎo)通時，電源電壓全部作用在電動機繞組上。 圖 單電壓驅(qū)動的原理圖 12 單電壓驅(qū)動的致命弱點是繞組導(dǎo)通的回路電氣時間常 數(shù) ? 較大，致使導(dǎo)通時繞組電流上升較慢、使電機在導(dǎo)通脈寬 T 接近 ? 時繞組電流迅速下降。對于確定的步進(jìn)電動機，繞組電感已經(jīng)確定。即單電壓串電阻 驅(qū)動，其原理圖如圖 所示。對比前述單電壓驅(qū)動，其導(dǎo)通時銅損為 2iR，而串電阻后的導(dǎo)通銅損為 2()si R R? ，所以電源提供的功率大部分都消耗在串聯(lián)電阻上。電源直接接到由大功率管 HT 和二極管 LD 組成的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)上。 高低壓驅(qū)動的原理線路如圖 所示，初看起來，與雙電壓驅(qū)動電路似乎差別不大，但實際上工作過程截然不同。主回路由高壓管 HT 、電動機繞組、低壓管 LT 串聯(lián)而成。在每相導(dǎo)通期間，低壓管輸入信號 LI 與高壓管輸入信號 HI 見圖 所示。高壓管的輸入信號 HI 是由 LI 信號的前沿信號獲得的， HI 前沿與 LI 同步。 圖 雙電壓驅(qū)動的原理圖 14 圖 高低壓驅(qū)動的原理圖 IH IL t t 0 0 圖 高低壓管輸入信號 15 第 4 章 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn) 本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、 延時子程序 、 按鍵響應(yīng)程序，數(shù)碼管顯示程序，讀 ADC0804 子程序 及控制脈 沖輸出幾部分，事實上每一部分都是緊密相關(guān)的，每個功能模塊對于整體設(shè)計都是非常重要，單片機 AT89S51 通過軟件編程才能使系統(tǒng)真正的運行起來，軟件設(shè)計的好壞也直接決定了系統(tǒng)的運行質(zhì)量。在流程圖中把設(shè)計者的控制過程梳理清楚。 系統(tǒng)軟件主流程圖 當(dāng)給系統(tǒng)供電以后，通過單片機復(fù)位電路對系統(tǒng)進(jìn)行上電復(fù)位系統(tǒng)經(jīng)過初始化以后，便開始執(zhí)行按鍵查詢等待相應(yīng)的操作，當(dāng)有按鍵按下的時候程序便調(diào)用并執(zhí)行相應(yīng)的子 程序，其具體的主流程圖 如下所示： 圖 主程序圖 開始 系統(tǒng)初始化 Y N 按鍵判斷 相應(yīng)按鍵子程序 相應(yīng)顯示 子程序 結(jié)束 16 系統(tǒng)初始化流程圖 對相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行初始化，包括系統(tǒng)上電默認(rèn)運行參數(shù)設(shè)定，包括兩相四拍的工作方式，初始速度檔位是 30 轉(zhuǎn) /分，系統(tǒng)中斷設(shè)定，定時器設(shè)定，載入定時器初值和默認(rèn)的工作參數(shù)等 ，具體流程圖如圖 所示。 通過系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)，完成了全部的設(shè)計任務(wù)，具體功能如下：完成了整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程，能通過鍵盤電路控制步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速控制，能實現(xiàn)啟動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速控制，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速最低 25轉(zhuǎn) /分，最高轉(zhuǎn)速 180 轉(zhuǎn) /分；通過編程實現(xiàn)了通過單片機能輸出兩相四拍和兩相八拍的脈沖控制序列。 在本設(shè)計中作為電機正常工作比較重要的電機驅(qū)動模塊，本設(shè)計中是采用驅(qū)動芯片 L298 及其外圍電路來實現(xiàn)的，其特點是成本低，可靠性高，出現(xiàn)問題容易維護(hù)，實現(xiàn)相對容易等特點。 18 參考文獻(xiàn) [1]王迎旭 .《 單片機原理及及應(yīng)用 》 .北京：機械工業(yè)出版社 [2]張迎新 .《 單片微型計算 機原理 》 、 《 及接口技術(shù) 》 .北京：國防工業(yè)出版社 [3]周向紅 .《 51 系列單片機應(yīng)用與實踐教程 》 .北京：北京航天航空大學(xué)出版社 [4]郭天祥 .《 新概念 51 單片機 C 語言教程 》 .北京：電子工業(yè)出版社 [5]張家生 .《 電機原理與拖動基礎(chǔ) 》 [M].北京：北京郵電大學(xué)出版社， 2021. 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