步进电机控制驱动电路设计..docx

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1、步进电机控制驱动电路设计.当前位置：文档视界步进电机控制驱动电路设计.步进电机控制驱动电路设计.步进电机控制驱动电路设计摘要：本设计在根据已有模电、物电知识的基础上，用具有置位，清零功能的JK触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器，来对555定时器产生的脉冲进行分配，通过功率放大电路来对步进电机进行驱动，并且产生的脉冲的频率能够控制，进而来控制步进电机的速度，环形分配器中具有复位的功能，在对于异常情况能够按复位键来重新工作。关键字：555定时器脉冲源环行分配器功率放大电路一、方案论证与比拟：一脉冲源的方案论证及选择：方案一：采用555定时器产生脉冲，它工作频率易于改变进而能够控制步进电

2、机的速度并且工作可靠，简单易行。C210uF图一555定时器产生的方法方案二:采用晶振电路来实现，晶振的频率较大，不利于电机的工作，易失步，我们能够利用分频的方法使晶振的频率变小，能够使电机工作稳定，但分频电路较复杂，并且晶振起振需要一定的条件，不好实现。X11kohm1kohm图二晶振产生脉冲源电路综上所述，我们采用方案一来设计脉冲源。二环形分配器的设计：方案一：采用74ls194通过送入不同的初值来进行移位依此产生正确的值使步进电机进行转动。但此方案的操作较复杂，需要每次工作时都要进行置位，正反转的操作较复杂，这里很早的将此方案放弃。方案二：使用单独的JK触发器来分别实现单独的功能。图三双

3、三拍正转图四单三拍正转当前位置：文档视界步进电机控制驱动电路设计.步进电机控制驱动电路设计.S1s200单三拍正转01单三拍反转10双三拍正转11双三拍反转图七六拍正反转的实现S10六拍正转1六拍反转注：这里所提供的电路图固然我们做试验时没有采用，但它们都是我们仿真通过的电路图。此方案较上一个方案有较大提高，但还是电路较复杂，操作不方面，这里并不采用。方案四：我们采用具有置位，清零功能的JK触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器，在这里综合前三个方案的优点，设计出了各个方面性能都比拟好的方案。它集合了方案一的置位的功能，综合了方案三的操作方面的功能，并且又在此基础上增加了复位的功能，使

4、此愈加具有实用性，愈加具有批量生产性。方案四：使用单片机作为脉冲源和环形分配器能够通过从单片机的引脚送出不同的信号来驱动电机，同时此方案有很好的人机交换的功能，在扩展功能的方面很好的空间，能够在其他引脚中送出信号来驱动七段数码管进而来显示不同的工作状态，可以以用单片机内部的定时器来计算速度的大小，进而显示出来，同时可以以增加按键的多少来扩展其他的功能。单片机控制电路下面的为对应的程序部分：ORG0000hLJMPMAINMAIN:MOVP1,#0FFHMOVSP,#30HKEY:MOVA,#88HMOVP0,AMOVA,#00HMOVP2,AMOVA,#0FFHMOVP3,AJBP3.0,ST

5、OPJNBP3.1,FOR3JBP3.1,FOR6JMPKEYFOR3:JNBP3.2,FOR31JBP3.2,FOR32JMPFOR3FOR31:JBP3.3,PLU31JMPFOR31FOR32:JBP3.3,PLU32JNBP3.3,REV320JMPFOR32FOR6:JBP3.3,PLU60JNBP3.3,REV61JMPFOR6STOP:MOVA,#77HMOVP0,AMOVA,#0EEHMOVP2,AMOVP1,#0FFHJBP3.0,$CALLDELAYJMPKEYPLU31:MOVR0,#00HP31:MOVA,0B1HMOVP0,AMOVA,62HMOVP2,AMOVA,R

6、0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRJZPLU31MOVP1,AJNBP3.0,STOPJNBP3.3,REV31CALLDELAYINCR0JMPP31REV320:JMPREV32PLU60:JMPPLU6REV31:MOVR0,#04HRE31:MOVA,#0B7HMOVP0,AMOVA,#6EHMOVA,R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRJZREV31MOVP1,AJBP3.0,STOPJBP3.3,PLU31CALLDELAYINCR0JMPRE31PLU32:MOVR0,#08HP32:MOVA,#0B1HMOVP0,AMOVA,#73HMO

7、VP2,AMOVA,R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRJZPLU31MOVP1,AJNBP3.0,STOPJNBP3.3,REV32CALLDELAYINCR0JMPP32REV61:JMPREV6STOP1:JMPSTOPREV32:MOVR0,#0CHRE32:MOVA,#0B7HMOVP0,AMOVA,#07FHMOVP2,AMOVA,R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRJZREV32MOVP1,AJNBP3.0,STOP1JBP3.3,PLU32CALLDELAYINCR0JMPRE32PLU6:MOVR0,#10HP6:MOVA,#0E1HM

8、OVP0,AMOVA,#62HMOVP2,AMOVA,R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRJZPLU6MOVP1,AJNBP3.0,STOP1JNBP3.3,REV6CALLDELAYINCAJMPP6REV6:MOVR0,#17HRE6:MOVA,#0E7HMOVP0,AMOVA,#6EHMOVP2,AMOVA,R0MOVDPTR,#TABLEMOVCA,A+DPTRJZREV6MOVP1,AJNBP3.0,STOP1JBP3.3,PLU6CALLDELAYINCAJMPRE6DELAY:PUSHACCPUSHPSWMOVR1,#40D1:MOVR2,#248DJNZR2

9、,$DJNZR1,D1POPPSWPOPACCRETTABLE:DB01H,02H,04HDB00HDB04H,02H,01HDB00HDB03H,06H,05HDB00HDB05H,06H,03HDB00HDB01H,03H,02H,06H,04H,05HDB00HDB05H,04H,06H,02H,03H,01HDB00HEND综上所述，我们采用方案四，具有很强的实用性。三功率放大器方案一:直接采用ULN2003进行驱动。它的内部构造是达林顿的，专门用来驱动继电器的芯片，甚至在芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC电流200mA，饱和压降VCE约1V左右

10、，耐压BVCEO约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出，输出电流大，故能够直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件，可以直接驱动低压灯泡。但我们这里用的步进电机的电流为400毫安，所以在此用此驱动不了。但此方案具有连接简单的优点。图八ULN2003内部构造方案二：达林顿管IC能够直接对步进电机进行驱动，一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器的，电流能够到达400毫安左右，符合驱动条件。L11.5nH-SMT0805方案三：使用L298N芯片驱动电机L298N芯片能够驱动两个二相电机如图11，可以以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，能够直接通过电源来调节输出电压；能够直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比拟方便。图11通过比拟，使用L298N芯片充分发挥了它的功能，能稳定地驱动步进电机，且价格不高，但我们选用的为三相电机，不符合条件。综上所述，我们采用方案二。