扫描器步进电机驱动电路设计.docx

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1、 扫描器步进电机驱动电路设计 一、专用集成驱动芯片DRV8811步进电机驱动电路设计 专用步进电机集成驱动模块DRV8811由需求分析可知，设计两相步进电机驱动电路，采纳恒流驱动方式，相驱动电流0.43A，且可调整。目前常用的专用集成步进电机驱动芯片TA8435由于其峰值电流只能到达2.5A，故不能满意相应的设计需求。在本文中，采纳了德州仪器（TI）的高性能专用集成步进电机驱动芯片DRV8811设计步进电机的驱动电路。该芯片可以非常便利的为扫描器、打印机及其他一些自动化设备的运动执行单元步进电机供应集成驱动方案，并且设计电路及其简洁易行。 DRV8811步进电机专用集成驱动芯片，内部集成了两路

2、H桥驱动电路，适用于两相步进电机的驱动，支持8V38V输入电压，最宽温度范围为60150，输出电流峰值可达6A，完全满意设计的需求。DRV8811步进电路驱动电路设计在具体设计驱动电路之前，需要首先了解DRV8811的内部构造图，在此根底上才能完善设计。 电流检测恒流斩波参数选择设计DRV8811的内部恒流斩波PWM模块中，采样电阻的输入经过了一个8倍的放大器。故参加比拟的电压为采样电压的8倍。设步进电机定子绕组上的电流为CHOPI，ISENA和ISENB引脚外接的电阻阻值均为ISENR。第8引脚VREF外接电压为REFV，则当斩波电路实现恒流输出时，应用如下关系式。RCA和RCB两个引脚外接

3、的电阻和电容打算了恒流斩波电路的PWM的脉冲周期，设该引脚外接的并联的电阻值为R，电容值为C，则PWM恒流斩波的周期为因此可以通过合理设置电阻R，电容C的值来设置PWM恒流斩波的周期。细分电路设计DRV8811集成步进电机驱动芯片可以非常便利的用来配置步进电机的细分方式。与细分方式相关的引脚为USM0，USM112，13。本设计中采纳拨码开关硬件配置细分方式。 方向掌握设计DRV8811有一个步进电机运行方向掌握引脚DIR3，该引脚电平状态不一样时对应的步进电机的旋转方向相反。依据需求分析可知，在设计时步进电机的运行方向可调，故本设计使用了一个切换开关来对步进电机的旋转方向进展切换。初始默认状

4、态为顺时针旋转。同时增加了方向指示灯。步进电机启停切换及状态显示电路设计DRV8811有一个步进电机启停掌握引脚RESETn17，该引脚为低电平常，复位DRV8811，步进电机停顿旋转；该引脚为高电平常，启动DRV8811，步进电机开头旋转。在电机运行时，用LED状态灯显示其运行状态。 脉冲信号输入电路DRV8811有一个步进电机电脉冲输入引脚Step19，该引脚接掌握器的脉冲输出。本设计中，需要调整主掌握器的输出脉冲频率从100Hz1000Hz可调，因此设计了4个输入按钮，分别用于输入脉冲频率的个位、十位、百位和千位。掌握器的检测信号为s1s4，按钮没有动作时，输入信号通过上来电阻被拉到高电

5、平，当按钮有动作时，检测到输入变为低电平，从而对应相应的动作。每次按钮动作，对应的位加1，程序设计最高显示至1000。DRV8811主电路设计步进电机驱动器芯片DRV8811的电路设计中RCA和RCB的外接并联电阻和电容值的乘积为恒流斩波电路的PWM输出脉冲频率。可调电阻R即用来设定步进电机定子绕组上的电流，从而到达了设计需求中的电流可调的要求，另一个作用是作为电流检测电路的采样电阻，用来实现步进电机定子绕组的恒流。驱动总电路设计结合以上分析，掌握采纳AT89S52。 二、总结与展望 总结本文所做的主要讨论工作和取得的成果总结如下：（1）在阐述了步进电机的概况根底上，结合课题的需求，提出了开发

6、某型扫描器的步进电机的驱动电路的工程设计目标；（2）依据需求分析，完成了采纳专用集成步进电机驱动芯片来完成步进电机驱动电路的设计，采纳专用集成步进电机驱动芯片设计步进电机驱动电路更简洁易行。 三、展望 尽管本文胜利开发了某型扫描器步进电机的驱动电路设计，但是由于时间限制和阅历有限，仍有需要进一步完善的方向，列举如下：（1）设计的某型扫描器步进电机驱动电路的电流较小，只能应用于小功率的步进电机场合，如何完善系统系统可驱动中、大功率的步进电机系统；（2）设计的某型扫描器步进电机驱动电路的输出脉冲频率为100Hz1000Hz，假如需要提高此频率，需要改良哪些关键。 ：张大威 毛林 单位：沈阳拂晓航空发动机（集团）有限责任公司钣焊加工厂技术科 沈阳拂晓航空发动机（集团）有限责任公司燃气轮机分公司研发中心