步进机电驱动电路设想剖析步进机电在节制体系中具备遍及的利用。它可以或许把脉冲旌旗灯号转换成角位移，并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、或角位移爆发器等。偶然从一些旧装备上拆下的步进机电（这类机电通俗不破坏）要改作它用，通俗需自己设想驱动器。

1. 步进机电的任务道理该步进机电为一四相步进机电，接纳单极性直流电源供电。只要对步进机电的各相绕组按适合的时序通电，就可以使步进机电步进动弹。图1是该四相反响式步进机电任务道理表现图。

初步时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极发生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极发生错齿。

当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，因为C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的感化，使转子动弹，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组发生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极发生错齿。顺次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D标的目标动弹。

四相步进机电遵照通电次序递次的差别，可分为单四拍、双四拍、八拍三种任务体例。单四拍与双四拍的步距角相称，但单四拍的动弹力矩小。八拍任务体例的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍任务体例既可以或许对峙较高的动弹力矩又可以或许前进节制精度。

单四拍、双四拍与八拍任务体例的电源通电时序与波形别离如图2.a、b、c所示：

AT89C2051将节制脉冲从P1口的P1.4～P1.7输入，经74LS14反相落后入9014，经9014缩小后节制光电开关，光电断绝后，由功率管TIP122将脉冲旌旗灯号遏制电压和电流缩小，驱动步进机电的各相绕组。

使步进机电跟着差别的脉冲旌旗灯号别离作正转、反转、加快、加速和中断等举措。图中L1为步进机电的一相绕组。AT89C2051选用频次22MHz的晶振，选用较高晶振的目标是为了在体例2下尽可能减小AT89C2051对上位机脉冲旌旗灯号周期的影响。

图3中的RL1～RL4为绕组内阻，50Ω电阻是一外接电阻，起限流感化，也是一个改良回路时候常数的元件。D1～D4为续流二极管，使机电绕组发生的反电动势颠末续流二极管（D1～D4）而衰减掉，从而掩护了功率管TIP122不受破坏。

在50Ω外接电阻上并联一个200μF电容，可以或许改良注入步进机电绕组的电流脉冲前沿，前进了步进机电的高频机能。与续流二极管串连的200Ω电阻可减小回路的放电时候常数，使绕组中电流脉冲的后沿变陡，电流下降时候变小，也起到前进高频任务机能的感化。

2.软件设想

该驱动器根据拨码开关KX、KY的差别组合有三种任务体例供挑选：

体例1为中断体例：P3.5（INT1）为步进脉冲输入端，P3.7为正反转脉冲输入端。上位机（PC机或单片机）与驱动器仅以2条线相连。

体例2为串行通信体例：上位机（PC机或单片机）将节制号令发送给驱动器，驱动器根据节制号令自行实现有关节制进程。

体例3为拨码开关节制体例：颠末K1～K5的差别组合，间接节制步进机电。

当上电或按下复位键KR后，AT89C2051先检测拨码开关KX、KY的状况，根据KX、KY 的差别组合，进入差别的任务体例。以下给出体例1的法式流程框图与源法式。

在法式的体例中，要出格寄望步进机电在换向时的措置。为使步进机电在换向时能光滑过渡，不至于发生错步，应在每步中设置标记位。此中20H单位的列位为步进机电正转标记位;21H单位列位为反转标记位。

在正转时，不但给正转标记位赋值，也同时给反转标记位赋值;在反转时也如斯。如许，当步进机电换向时，就可以或许上一次的地位作为出发点反向活动，避免了机电换向时发生错步。

3.步进机电细分驱动电路

为了对步进机电的相电流遏制节制，从而达到细分步进机电步距角的目标，人们曾设想了良多种步进机电的细分驱动电路。跟着微型计较机的展开，出格是单片计较机的显现，为步进机电的细分驱动带来了方便。

今朝，步进机电细分驱动电路大大都都接纳单片微机节制。单片机根据要求的步距角计较出各相绕组中颠末的电流值，并输入到数模转换器（DPA） 中，由DPA 把数字量转换为响应的仿照电压，颠末环形分派器加到各相的功放电路上，节制功放电路给各相绕组通以响应的电流，来实现步进机电的细分。

单片机节制的步进机电细分驱动电路根据末级功放管的任务状况可分为缩小型和开关型两种（见下图5）。

接洽体例：邹师长教师（KIA MOS管）

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