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一

览

职

业

  -2- 

未

来

动

力

为了使步进马达从起始速度加速至某个期望目标速度，只需以周期性间隔改变当前速度。大多数工程师

都使用微控制器来实现步进马达控制。最常见的实现方法是只使用两个定时器。第一个是每秒步进

(SPS)

定时器，用于产生一种精确的步进速率计时功能。另外一个是加速定时器，用于周期性地改变第一个定

时器。由于速度受到周期性改变，在本质上得到与时间相关的角速度

(dv/dt)。这一过程被称作加速度，即

速度随时间变化情况。图

2 显示了一个典型的基于微控制器的加速度分布图放大图，并描述了步进马达

加速至目标速度的过程。

 

图

2:典型加速过程

放大图

SPS 是我们希望

获得的每秒步进

数，即马达转动

的步进速率。必

须对

SPS 定时

器编程，实现以

该速率发出脉冲。根据定时器的振荡器频率，典型方程式为：

 

其中

SPS_timer_register 为一个 16 位数字，它告诉定时器产生后续“步进”脉冲的所需时长，而

timer_oscillator 为一个常量，表示定时器的兆赫单位运行速度。

以函数形式将该方程式存储起来，因为经常会用到它。为了理解它的工作过程，我们假设定时器振荡器

工作在

8 MHz 下，并且期望的马达步进速率为 200 SPS。根据该方程式，程序代码使

SPS_timer_register 值等于 40000。那么，定时器每计时到 40000，便产生一次“步进”脉冲。这会产生每

秒

200 脉冲的定时器型输出以及 200SPS 的传动轴旋转。

这种事件每次发生时，都会产生一次中断，并且定时器被清空。

“步进”输入上升沿计时对于微步进驱动器

精确度至关重要，但只要其在下一个

“步进”上升沿之前，下降沿几乎随时会出现。

定义加速度曲线需要两个参数：（

1）SPS 值变化频率；（2）SPS 值变化程度。加速度曲线与这两个参