【正文】 終遵循加速 勻速 減速的運動規(guī)律工作。 步進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。 變頻信號源是一個頻率可從 幾十 Hz到幾十 kHz連續(xù)變化的脈沖發(fā)生器。 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。下面主要介紹環(huán)形分配器和功率放大器。 四、步進電動機驅(qū)動電源設(shè)計 步進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。 環(huán)形分配器有硬件環(huán)形分配器、軟件環(huán)形分配器。 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。 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。 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。 （一）環(huán)形分配器 環(huán)形分配器種類很多，可以由 D觸發(fā)器或 JK觸發(fā)器所組成。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。 （ 1）觸發(fā)器型環(huán)形分配器 目前市場上有很多可靠性高、尺寸小、使用方便的集成脈沖分配器供選擇。按其電路結(jié)構(gòu)不同可分為 TTL集成電路和 CMOS集成電路。 國產(chǎn) TTL脈沖分配器有： 三相（ YBO13）、四相（ YBO14）、五相（ YBO15）和六相（ YBO16），均為 18個管腳的直插式封裝。 CMOS集成脈沖分配器有 ： CH250型是專為三相反應(yīng)式步進電動機設(shè)計的環(huán)形分配器。封裝形式為 16腳直插式。 CH250環(huán)形脈沖分配器是三相步進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。圖7所示為三相雙三拍工作時的接線圖，圖 8所示為三相六拍工作時的接線圖。 （ 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。 步進電動機按類型、相數(shù)等劃分，種類繁多，相應(yīng)的就需要不同的環(huán)形分配器，而用 EPROM設(shè)計的環(huán)形分配器，用一種線路可實現(xiàn)多種通電方式的分配 硬件電路不變動，只需改變軟件內(nèi)存儲器的地址 。 圖 310為含有 EPROM的環(huán)形分配器。 根據(jù)驅(qū)動要求，求出環(huán)形分配器的輸出狀態(tài)表，以二進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，即可實現(xiàn)正、反向通電的順序。 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。 （ 3） EPROM可編程式 圖 310 含有 EPROM的環(huán)形分配器 可 逆 計 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，如三洋公司的 PMM8713，富士通公司的 MB8713，國產(chǎn)的 5G8713等，他們的功能一樣，可以互換。 ? 8713是屬于單極性控制 ，用于控制三相和四相步進電機，可以選擇以下不同的工作方式。 三相步進電動機 ：單三拍、雙三拍、六拍； 四相步進電動機 ：單四拍、雙四拍、八拍。 ? 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。 8713有 16個引腳。 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。用于兩相步進電機控制的如： L297（ L297A）（產(chǎn)生 4相控制信號，可用于兩相雙極和四相單極步進電機）和 PMM8713；用于五相步進電動機控制的如 PMM8714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。本例選用單時鐘（單脈沖）輸入方式 ：8713的 3腳為步進脈沖輸入端， 4腳為轉(zhuǎn)向控制端，這兩個引腳的輸入均由單片機提供和控制。選用對 四相步進電動機進行八拍方式控制 ，所以 7均接高電平。 圖 311 8713脈沖分配器與單片機接口 ? 由于采用了脈沖分配器，單片機只需提供步進脈沖，進行速度控制和轉(zhuǎn)向控制，脈沖分配的工作交給脈沖分配器來自動完成。因此， CPU的負擔(dān)減輕許多。 ? 有兩種脈沖輸入方法 , 雙脈沖輸入法： １、２分別接控制步進電機正反轉(zhuǎn)的輸入脈沖； 單脈沖輸入法： ３為脈沖輸入 ,步進電機的正反轉(zhuǎn)方向由４的電位高低決定 。 轉(zhuǎn)向控制 5V 。 步進脈沖 3 13 4 12 8713 11 10 5 6 7 A相驅(qū)動 B相驅(qū)動 C相驅(qū)動 D相驅(qū)動 8051 系列單片機 是完全用軟件的方式進行脈沖分配，按照給定的通電換相順序，通過單片機的 I/O口向驅(qū)動電路發(fā)出控制脈沖。 圖 312是控制五相步進電動機的硬件接口例子。利用 8051系列單片機的 ～ 5條 I/O線，向五相步進電動機傳送控制信號。 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 達林頓管組成的驅(qū)動芯片。 下面以五相步進電動機工作在十拍方式為例，說明如何設(shè)計軟件。 五相十拍工作方式的正序為： ABABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEAB，共有 10個通電狀態(tài)。如果 P1口輸出的控制信號中， 0代表使繞組通電， 1代表使繞組斷電 ，則可用 10個控制字來對應(yīng)這 10個通電狀態(tài)。這 10個控制字如表 33所列。 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 在程序中，只要依次將這 10個控制字送到 P1口，每送一個控制字，就完成一拍，步進電動機轉(zhuǎn)過一個步距角。程序就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。用 R0作為