步进电机驱动电路的搭建

实验六 步进电机驱动电路的搭建

1． 实验任务

（1）步进电机的控制

该电路为L297和L298组合的固定斩波频率的PWM恒流斩波驱动电路，适用于两相双极性步进电机。利用单片机控制步进电机，编写程序输出脉冲序列到步进电机专用控制芯片L297的CLOCK端，以此来驱动步进电机转动，通过时钟输入端CLOCK调节脉冲宽度来控制步进电机加速、减速，方向控制端CW/CCW控制步进电机正、反转。步进电机的转速应由慢到快逐步加速，并且脉冲频率的速度不能大于电机的反应速度，否则步进电机将会出现失步现象。

（2）直流电机的控制

采用定时器做为脉宽控制的定时方式，单片机控制口一端置低电平，另一端输出PWM信号，电机转速的调节通过软件编程改变PWM的占空比来实现，电机正反转则通过两口的输出切换实现，输入信号端IN1接高电平，输入端IN2接低电平时电机正转。（反之，如果信号端IN1接低电平，IN2接高电平，电机反转）。如果无须调速可将两引脚接5V，电机将工作在最高速状态。

2． 电机驱动芯片介绍

L297是意大利SGS半导体公司生产的步进电机专用控制器，它能产生4相控制信号，可

用于单片机控制的两相双极和四相单相步进电机，能够用单四拍、双四拍、四相八拍方式控制步进电机。芯片内的PWM斩波器电路可在开关模式下调节步进电机绕组中的电流。

L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电机和步进电机；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。 3． 电路原理图

说明：步进电机的驱动采用L297与L298组合控制，直流电机的驱动采用L298单独控制，电机的调速和调相使用后面的键盘电路实现。

图1 上为步进电机电路下为直流电机电路

加速减速正转反转 图2 控制按键电路

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4． 系统板上硬件连线

（1）步进电机实验

L298的四根输出线OUT1~OUT4分别接步进电机的正反相，L297的CLK口控制输入脉冲，CW/CCW控制电机正反转，HALF/FULL是—半步、全步方式选择端。此引脚输入高电平时为半步方式(四相八拍)，低电平时为全步方式。

（2）直流电机实验

L298的输入信号端IN1、IN2分别接单片机的P3.4、P3.5控制口，使能端EN A接单片机的P1.0口，用来控制电机的停转，OUT1、OUT2接直流电机。 5． 实验程序框图

开始设置初始延时值启动？否正转是反转是否加速？是设置加速参数否设置减速参数是否到达最快？停止

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