【正文】 ”控制方式。 步進(jìn)電機的控制方法可歸納為兩點： 驅(qū)動電源主要包括 脈沖發(fā)生器 （變頻信號源）、 環(huán)形分配器 （又稱脈沖分配器）和 功率放大器 幾個基本部分。 經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中 ，脈沖的產(chǎn)生和分配均由微機來完成。 四、步進(jìn)電動機驅(qū)動電源設(shè)計 步進(jìn)電動機的每相繞組不是恒定的通電，而是按照一定的規(guī)律輪流通電，環(huán)形分配器的作用是將控制脈沖 按規(guī)定方式 分配到各相繞組上。 硬件環(huán)形分配器由門電路、觸發(fā)器等基本邏輯功能元件組成，按一定的順序?qū)ê徒刂构β史糯笃?，使相?yīng)的繞組通電或斷電。 集成元器件的使用，使環(huán)形分配器的體積大大縮小，可靠性和抗干擾能力提高，并具有較好的響應(yīng)速度。圖 38是一個由 3只 JK觸發(fā)器及 12個與非門組成的三相六拍的環(huán)形分配器。按其電路結(jié)構(gòu)不同可分為 TTL集成電路和 CMOS集成電路。 CMOS集成脈沖分配器有 ： CH250型是專為三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機設(shè)計的環(huán)形分配器。 CH250環(huán)形脈沖分配器是三相步進(jìn)電動機的理想脈沖分配器，通過其控制端的不同接法，可以組成三相雙三拍，三相六拍的不同工作方式。 （ 2）環(huán)形分配器集成芯片 CH250環(huán)形脈沖分配器的功能關(guān)系如上表 1所示。 圖 310為含有 EPROM的環(huán)形分配器。 對不同通電方式，狀態(tài)表也不同，可將存儲器地址劃分為若干區(qū)域，每個區(qū)域儲存一個狀態(tài)表，運行時，用 EPROM的高位地址線選通這些不同區(qū)域。 ? 8713是屬于單極性控制 ，用于控制三相和四相步進(jìn)電機，可以選擇以下不同的工作方式。 ? 8713可以選擇單時鐘輸入或雙時鐘輸入；具有正反轉(zhuǎn)控制、初始化復(fù)位、工作方式和輸入脈沖狀態(tài)監(jiān)視等功能；所有輸入端內(nèi)部都設(shè)有斯密特整形電路，提高抗干擾能力，使用 4～ 18V直流電源，輸出電流為20mA。 這里介紹一種 8713集成電路芯片 8713引角功能如 p57表 32所示． 目前市場上出售的環(huán)形分配器的種類很多，有的還具有其它許多功能，如斬波控制等。 （ 4）多功能環(huán)形分配器 ? 8713脈沖分配器與單片機的接口例子如圖 311所示。選用對 四相步進(jìn)電動機進(jìn)行八拍方式控制 ，所以 7均接高電平。因此， CPU的負(fù)擔(dān)減輕許多。 轉(zhuǎn)向控制 5V 。 圖 312是控制五相步進(jìn)電動機的硬件接口例子。 8051 系列 單片機 A相驅(qū)動 B相驅(qū)動 C相驅(qū)動 D相驅(qū)動 E相驅(qū)動 圖 312 用軟件實現(xiàn)脈沖分配的接口示意圖 ２ .軟件環(huán)形分配器 ULN2021 是高耐壓、大電流、內(nèi)部由七個硅 NPN 達(dá)林頓管組成的驅(qū)動芯片。 五相十拍工作方式的正序為： ABABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEAB，共有 10個通電狀態(tài)。這 10個控制字如表 33所列。程序就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。 功率放大器的輸出直接驅(qū)動電動機的控制繞組，因此功率放大電路的性能對步進(jìn)電動機的運行狀態(tài)有很大影響。目前國內(nèi)步進(jìn)電動機的驅(qū)動電路主要有以下幾種。 （二）功率放大器 圖 313 單電壓功率放大電路 ? L、 RL是步進(jìn)電機的繞組電感和繞組電阻；由于電機繞組存在電感 L，當(dāng)晶體管 VT突然接通后，繞組電流按指數(shù)規(guī)律上升。 ? R為限流電阻，保證通電后電流穩(wěn)態(tài)值為額定值 ,同時還可以起到減小過渡時間的作用。 常用于驅(qū)動電流較小的伺服步進(jìn)電動機。這種線路的特點是：繞組通電開始時接通高壓以保證電機繞組中有較大的沖擊電流流過。 高壓 U1大約為 80～ 150V， 低壓 U2大約為 5～ 20V左右 。 不足之處是 ：高壓產(chǎn)生的電流上沖作用在低頻時會使輸入能量過大，引起電動機的低頻振蕩加重。 前面介紹的雙電壓功放能使流入電動機的電流有較好的上升沿和幅值，提高了電動機的高頻工作能力。采用調(diào)頻調(diào)壓的控制方法，即： 低頻時工作在低壓狀態(tài)，減少能量的流入，從而抑制了振蕩 ； 在高頻時工作在高壓狀態(tài)，電動機將有足夠的驅(qū)動能力。一般把步進(jìn)電機的工作頻率分成幾段，每段的工作電壓不同，即調(diào)頻調(diào)壓方法。 圖 315 調(diào)頻調(diào)壓功放電路 圖 315為調(diào)頻調(diào)壓功放電路，整個電路分成三部分： 開關(guān)調(diào)壓、調(diào)頻調(diào)壓控制和功率放大。 U2作為繞組功放電路的電源，其大小取決于 tON長短。 由于步進(jìn)電動機的驅(qū)動電流比較大，所以微型機與步進(jìn)電機的連接都需要 專門的接口電路及驅(qū)動電路 。其中 A口接步進(jìn)電機驅(qū)動器，向步進(jìn)電機提供各相的勵磁電流； B口用來檢測步進(jìn)電機的類型及工作方式選擇，開關(guān)的狀態(tài)可根據(jù)需要來設(shè)置。 五、步進(jìn)電動機與微機的接口技術(shù) CB CPU B 口 步進(jìn)電機接口電路8255 A 口 步進(jìn)電機驅(qū)動器 步進(jìn)電機 步進(jìn)電機類型及工作方式選擇 圖 316 步進(jìn)電機接口框圖 DB AB 驅(qū)動器可用大功率復(fù)合管 ，也可以是專門的驅(qū)動器。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 2 6 M a y 20 0 3 S he e t o f F i l e : D : \ D o c um e nt s a n d S e t t i n g s \ O w ne r \ 桌面 \新建文件夾 \ M y D e s i gn 3 .d dbD r a w n B y:P C 2P C 1+ 5V+ 5V+ 5VP C 02 7V8255B 相R84 N 254 N 254 N 25R5R9 R 1 1R 1 2R1R4R7R6R3R2R 1 0C 相A 相7 4L S 0 47 4L S 0 47 4L S 0 4 圖 318 步進(jìn)電機與微機 接口電路之二 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 2 6 M a y 20 0 3 S he e t o f F i l e : D : \ D o c um e nt s a n d S e t t i n g s \ O w ne r \ 桌面 \新建文件夾 \ M y D e s i gn 3 .d dbD r a w n B y:P C 2P C 1P C 08255+ 12 VB 相R5R8R1R2R4R9R6R7R3C 相A 相7 4L S 0 47 4L S 0 47 4L S 0 4 圖 317 步進(jìn)電機與微機 接口電路之一