步進電機驅(qū)動電路(驅(qū)動芯片pmm8713)

驅(qū)動電路如圖4所示。外接電阻Rt和電容Ct 、內(nèi)部定時比較器、復(fù)零晶體管、R-S觸發(fā)器等構(gòu)成單穩(wěn)定時電路。當輸入端Vi+輸入的電壓大于Vi-輸入端的電壓時，f0輸出邏輯低電平。同時，電流源IR對電容CL充電。電源Vcc也通過電阻Rt對電容Ct充電。當電容Ct兩端的充電電壓大于Vcc的2/3時，輸出端，f0輸出邏輯高電平。f0信號輸出至PMM8713 芯片的時鐘端，該頻率經(jīng)PMM8713處理后，在A、B、C腳輸出一定頻率的驅(qū)動信號來控制功率三極管的導通時間，從而控制步進電機的轉(zhuǎn)速。
方向控制電路由LM348四電路通用運算放大器構(gòu)成。外部方向控制信號通過LM348和基準電壓構(gòu)成電壓比較電路。當Vdi大于基準電壓VH時，U3A輸出為正，接至PMM8713的第4腳，控制輸出端輸出正相脈沖序列。當Vdi小于基準電壓VH時，輸出端為負，接至PMM8713的第4腳，控制輸出端輸出負相脈沖序列，相應(yīng)相驅(qū)動輸出端輸出正反向脈沖序列，從而控制步進電機的正反轉(zhuǎn)。

由LM331給出的輸入指令是輸入時鐘f0和方向指令DIR，這2個指令在PMM8713中經(jīng)邏輯組合轉(zhuǎn)換各相通斷的時序邏輯信號。PMM8713的相驅(qū)動輸出端(PIN10～PIN13)的驅(qū)動電流達20 mA以上，能直接驅(qū)動微型步進電機。R1、C1為開機時自動初始化電路。初上電的數(shù)十毫秒內(nèi)R端為低電平，從而A～D端自動復(fù)位至初始狀態(tài)。如果外接的步進電機功率較大，PMM8713輸出驅(qū)動端驅(qū)動能力不夠，此時應(yīng)設(shè)計功率放大驅(qū)動電路，然后再驅(qū)動步進電機。PMM8713各相輸出端的導通順序邏輯信號送至功率驅(qū)動段轉(zhuǎn)換成內(nèi)部功率開關(guān)的基極(或柵極)驅(qū)動信號。步進電機驅(qū)動方式按相繞組流過的電流是單向或雙向可分為單極性和雙極性驅(qū)動，通常，三相步進電饑采用單極性驅(qū)動。從功率驅(qū)動級電路來分析，又有電壓驅(qū)動和電流驅(qū)動之分。本設(shè)計中采用串聯(lián)電阻電壓驅(qū)動方式。在相繞組中串接一定阻值和功率的電阻，一方面減小了繞組回路的時間常數(shù)，同時又對低頻和靜止工作時的電流進行限制。
　　利用上述原理設(shè)計了一個自動閘閥控制器，閘閥的上下位置采用限位開關(guān)控制，利用相應(yīng)的電路使限位開關(guān)的動作改變圖5所示LM348比較電壓輸入端電壓的大小，從而控制步進電機運轉(zhuǎn)還是停轉(zhuǎn)。其工作原理；LM348的同相輸入端為基準電壓端，其反向輸入端為比較電壓輸入端，當比較電壓輸入端的電壓小于基準電壓時，LM348的1引腳上輸出高電平，使BD237導通，從而使步進電機能夠?qū)崿F(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；當比較電壓輸入端的電壓高于基準電壓時，在LM348的1引腳上輸出低電平，BD237截止，步進電機停轉(zhuǎn)。
　　　　　　　　　　　　　　　

單片機驅(qū)動步進電機電路

步進電機驅(qū)動器系統(tǒng)電路原理如圖3： 

圖3 步進電機驅(qū)動器系統(tǒng)電路原理圖

　　AT89C2051將控制脈沖從P1口的P1.4~P1.7輸出，經(jīng)74LS14反相后進入9014，經(jīng)9014放大后控制光電開關(guān)，光電隔離后，由功率管TIP122將脈沖信號進行電壓和電流放大，驅(qū)動步進電機的各相繞組。使步進電機隨著不同的脈沖信號分別作正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動作。圖中L1為步進電機的一相繞組。AT89C2051選用頻率22MHz的晶振，選用較高晶振的目的是為了在方式2下盡量減小AT89C2051對上位機脈沖信號周期的影響。

　　圖3中的RL1~RL4為繞組內(nèi)阻，50Ω電阻是一外接電阻，起限流作用，也是一個改善回路時間常數(shù)的元件。D1~D4為續(xù)流二極管，使電機繞組產(chǎn)生的反電動勢通過續(xù)流二極管（D1~D4）而衰減掉，從而保護了功率管TIP122不受損壞。

　　在50Ω外接電阻上并聯(lián)一個200μF電容，可以改善注入步進電機繞組的電流脈沖前沿，提高了步進電機的高頻性能。與續(xù)流二極管串聯(lián)的200Ω電阻可減小回路的放電時間常數(shù)，使繞組中電流脈沖的后沿變陡，電流下降時間變小，也起到提高高頻工作性能的作用。