步进电机控制芯片与驱动电路

课程设计

步进电机驱动电路设计

摘 要

随着数字化技术发展，数字控制技术得到了广泛而深入的应用。步进电机是一种将数字信号直接转换成角位移或线位移的控制驱动元件, 具有快速起动和停止的特点。因为步进电动机组成的控制系统结构简单，价格低廉，性能上能满足工业控制的基本要求，所以广泛地应用于手工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机,投影仪、数码摄像机、大型望远镜、卫星天线定位系统、医疗器件以及各种可控机械工具等等。直流电机广泛应用于计算机外围设备( 如硬盘、软盘和光盘存储器) 、家电产品、医疗器械和电动车上, 无刷直流电机的转子都普遍使用永磁材料组成的磁钢, 并且在航空、航天、汽车、精密电子等行业也被广泛应用。在电工设备中的应用，除了直流电磁铁（直流继电器、直流接触器等）外，最重要的就是应用在直流旋转电机中。在发电厂里，同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等，都是直流发电机；锅炉给粉机的原动机是直流电动机。此外，在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流发电机通常是作为直流电源，向负载输出电能；直流电动机则是作为原动

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

大电流多细分步进电机驱动方案

介绍二相步进电机驱动芯片THB6064AH及其应用

摘要: THB6064AH是北京海华博远科技与日本东芝半导体公司合作推出的高性能步进电机驱动芯片，本文主

要介绍它的原理及其应用。其稳定的性能、便宜的价格、简洁的外围线路，为实现高性能、低成本、小型化步进电机驱动方案提供了最佳选择。

引言：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,在机电一体化产品中应用广泛,常用作定位控制和定速控制。然而，随着市场竞争起来越激烈，对产品的成本、高度集成化、功能模块化等方面要求也越来越高。选择专用驱动芯片的步进电机驱动方案越来越受重视。目前市面上常见的双极型微步电机驱动芯片最高细分在16细分以内，输出峰值电流都在3.5A以内，耐压限制在40VDC。像A3977、TA8435、TB6560A、THB601

DOI10.13436/j.mkjx.2008.02.085第29:卷第2期

2008年　2月

29No.2煤　矿　机　械　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.

Feb.2008

步进电机驱动与控制系统的设计

李国厚

(河南科技学院,河南新乡453003)

摘要:PLC由于简单易学和可靠性高等优点而被广泛应用。步进电机是一种常用的机电执行元件,相应的驱动和控制电路对于其整体性能起着非常重要的作用。采用PLC和大功率晶体管实现步进电机的驱动和控制。整个系统具有结构简单、可靠性高、成本低和实用性强等特点,具有

较高的通用性和应用推广价值。

关键词:步进电机;控制器;驱动器

中图分类号:TM383.6　文献标志码:A　文章编号:1003-0794(2008)02-0114-03

DesignofDriveandControlSystemforStepperMotor

LIGuo-hou

(HenanInstituteofScienceandTechnology,Xinxiang453003,China)

Abstract:PLCsarewidelyusedbecauseoftheirsimplicityandhighreliability.

毕 业 设 计 [论 文]

题目：基于FPGA步进电机细分驱动控制

平顶山工学院毕业设计论文

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

2

平顶山工学院毕业设计论文

电气控制技术

课程设计

题 目: 步进电机的控制

院系名称： 电气工程学院 专业班级： 电气XXXX班 学生姓名： XXX 学 号

XXXXXXXXXX

指导教师： XXX

成绩： 指导老师签名： 日期：

目 录

1 系统描述即设计要求 .............................................. 2

1.1 系统概述 ................................................... 2 1.2 课题要求 .........................................

单片机课程设计

题目：步进电机控制的设计

班 级： 机082-1班 学生姓名： 同 组 者：

指导教师：

单片机课程设计

2011年7月14日

目录

摘要 ………………………………………………………………3 第一章 绪论…………………………………………………………4

1.1 关于步进电机………………………………………4 1.2步进电机工作原理…………………………………4

第二章 总体设计…………………………………………………5 第三章 元器件介绍…………………………………………………6

3.1 89c51单片机…………………………………………6 3.2 ULN2803芯片………………………………………7 3.3 LED 显示器…………………………………………8

第四章 硬件设计……………………………………………………8

4.1控制电路……………………………………………9 4.2工作电源及复位路…………………………………10 4.3时钟电路……………………………………………10 4.4显示电路……………………………………………11 4.5驱动电路………

电机型号：28BYJ48 5VDC

导线颜色：

红（com） 橙(A) 黄(B) 粉(C) 蓝(D)

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。

步进电机的主要特性：

(1)、转动的速度和脉冲的频率成正比。 (2)、28BYJ48 5V驱动的4相5线式的步进电机，而且是减速步进电机， 减速比为1：64 ，步距角为5.625/64度 。 如果需 要转动1圈 ， 那 么需 要 360/5.625*64=4096个脉冲信号。

(3)、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。 (4)、 改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。

目前打印机，绘图仪，机器人等等设备都以步进电机为动力核心。

采用的是5V步进电机，该步进电机的耗电流为200mA左右,采用ULN2003驱动，驱动端口为P0.0（A）,P0.1(B),P0.2(C),P0.3(C)。 正转次序:AB组-BC组-CD组-DA组(即一个脉冲,正转5.625度)； 反转次序：AB组-AD组—CD组-CB组(即一个脉冲,正转5.625度),如下表：

表 1正转表 端口值 步数 P0.0

毕业设计

题 目： 基于单片机的步进电机控制系统

系 别：

专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师：

2007 年 11 月 30 日

诚 信 声 明

本人郑重声明：

本人所呈交的毕业设计（论文）《基于单片机的步进电机控制系统》是在高双喜教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。 本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

2007年11月30日

设计（论文）任务书

学生姓名 课题名称 指导教师及职称 专业班级 学 号 基于单片机的步进电机控制系统 （以下内容指导教师可根据实际情况进行调整） 一、课题介绍 1、目的 一、了解步

黄石理工学院

目 录

第一章 课程设计的目的、意义及要求 ···············································

第一节 课程设计的目的、意义 ············································································· 第二节 课程设计的要求 ·························································································

第二章 课程设计的内容 ·······································································

第一节 课程设计的内容 ························································································· 第二节 课程设计的内容 ··············································