引脚

功

能

说明

ｌ

正转脉冲输入端

２

反转脉冲输入螭

１．２脚为双时钟糟入靖

３

脉冲输入端

３、４脚为双时钟输入端

４

转向控制端

０为反转：ｌ为正转

５

工作方式选择：００为双三（四）拍：０１、ｌＯ为单三

６

（四）拍：１１为六（八）拍

７

三／四相选择．Ｏ为三相；ｌ为四相

８

地

９

复位端，低电平有效

１０

输出端。四相用１３、１２、１１、ｌＯ脚，分别代衰

ｌｌ

＾、Ｂ、ｃ、仉三相用１３，１２、儿脚．分别代表

１２

＾、Ｂ、Ｃ

１３

１４

工作方式监视。０为单三（四）拍：１为双三（四）拍：脉冲为六（八）拍

１５

输入脉冲状态监视．与时钟同步

１６

电源

８７１３芯片与单片机的接口如图２所示。本例选

用单时钟输入方式，３脚为步进脉冲输入端，４脚为

转向控制端，这两个引脚的输入均由单片机提供和

控制。选用四相八拍控制方式，所以５、６、７脚均

接高电平。

采用硬件脉冲分配器后，单片机只需提供步进

脉冲和转向控制，脉冲的分配工作交给了８７１３芯片

来完成，因此，ＣＰＵ的负担减轻了许多。

Ｐ１．Ｏ

３

１３

转向控制

Ｐ１．１

４

１２

８０５ｌ

单片机

ｌｌ

５

８７１３

ｎ厂

１０

７

＋５Ｖ

图２ ８７１３脉冲分配器与单片机接口

２步进电动机的速度控制

步进电机速度的控制是通过控制单片机发出的

步进脉冲的频率来实现。对于软件脉冲分配方式采

用调整两个控制字之间的时间间隔来实现调速；对

于硬件脉冲分配方式则采用定时中断方式来调整脉

冲频率从而实现调速。

根据以上所述，控制步进电机速度的方法有两

种。

（１）软件延时法：通过调用标准的延时子程序，

改变两控制字之间延时时间来实现。采用软件延时

方法实现速度调节的优点是程序简单，思路清晰，

不占用硬件资源，缺点是ＣＰＵ的等待时间过长，占

用大量机时，因此没有实用价值。

（２）定时器中断法。以８０５ｌ单片机为例，在中

断服务子程序中进行脉冲输出操作，调整定时器的

定时常数就可实现脉冲频率的调整，从而实现调速。

这种方法占用ＣＰＵ时间较少，容易实现，是一种比

较实用的调速方法。下面简单说明这种调速方法的

应用。

假定８０５１单片机晶振频率为１２ ＭＨｚ，使用定

时器ＴＯ，设定Ｔ０工作在模式１（１６位定时／计数器）。

今要求它能定时地发出步进脉冲，其定时中断产生

的脉冲序列的周期（即步进电机的脉冲间隔）假定为

２０ ０００

ｓ，则可算出所对应的定时常数为ＢｌＥＯＨ，

ＣＰＵ相应的程序如下：

主程序：

ＭＯＶ

ＴＭＯＤ，加１Ｈ＃设Ｔ０取工作模式１。

ＭＯＶ

ＴＨ０，栉ｏＢｌＨ，装入定时常数高８位。

ＭＯＶ

ｒＩＬＯ，加ＥＯＨ

ｌ装入定时常数低８位。

ＳＥＴＢ ＴＲＯ

ｌ启动Ｔ０定时。

ＳＥｌｍ

Ｅ，ｒ０

ｌ允许Ｔ０中断。

ＳＥＴＢ ＥＡ

ｌ允许ＣＰＵ中断。

￥

，ＣＰＵ等待Ｔ０的定时到。

中断服务程序：

ＣＵｔ

ＥＴ０；

关Ｔ０中断。

ＣＡＬＬ

ＬＳ唧ｌ控制电机走一步（调用脉冲发

生子程序）。

ＲＥｌ．Ｉ

ｌ哟中断返回。

这里，脉冲发生子程序就省略了。

只要改变ＴＤ的定时常数，就可实现步进电机的

调速。这种方法既需要硬件（ｒｒｏ定时器）又需要软件来

确定脉冲序列的频率，是一种软硬件相结合的方法，

缺点是占用了一个定时器。但在比较复杂的控制系

统中常采用这种方法，这样可以提高ＣＰＵ的利用率。

３步进电动机的加、减速控制

步进电机启动时如果一次将速度升到给定速

度，由于启动频率超过极限启动频率ｆｑ，会发生失

步现象，而到终点时若突然停下，由于惯性作用，又

会发生过冲现象而影响定位精度，若缓慢升降速，

又会影响执行机构的工作效率。所以对步进电机的

加减速要严格控制，在保证不失步和过冲的前提下，

用最快的速度移动到指定位置。

３．１升降频方法

步进电机常用的升降频控制方法有３种：

第３１卷第３期２００９—０３

【１１３】

万方数据