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江西师范大学学报（自然科学版）

２００６年

路原理图如图３所示．

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图３步进电机阿Ｍ控制实验电路图

２．２细分电流信号的实现从ｕ＇Ｍ．ＲＯＭ输出的数据加在比较器的Ａ端，ＰｗＭ计数器的计数值加在比较器

的Ｂ端，当计数值小于ＲｏＭ数据时，比较器输出低电平；当计数值大于ＲｏＭ数据时，比较器则输出高电平．

如果改变ＲＯＭ中的数据，就可以改变一个计数周期中高低电平的比例．图２中的删计数器是一个４位的

二进制计数器，将一个ＰＷＭ信号周期分为４份．

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２．３细工作时序分析

图４是四相步进电机删仿真波形图，图中展示了麟控制步进电机的情况．

ｕ＇Ｍ．ＲｏＭ输出的１２位数据ｐ［１１．．０］为八进制数据，作为步进电机各相电流的参考值，每３位二进制（或者

一位八进制）数值控制一相，分别用于控制步进电机Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ四相的工作电流．对于每一相来说，当输出数

据为。时，该相电流为０；输出数据为１时，脉宽高电平占一个Ｐ删周期的１／４；当输出数据为２时，脉宽高

电平占一个删周期的２／４；当输出数据为４时，整个Ｐ硼周期均输出高电平．刚输出电流的平均值与

旋转角度成正比．

图４中给出了步进电机从Ａ—ＡＢ一曰一曰ｃ一…工作过程的仿真波形．首先，步进电机Ａ相导通Ｂ、

ｃ、Ｄ相截止，ｐ［１１．．０］输出数据为４０００Ｑ，Ａ相的数据为４，其他相的数据为０．然后逐渐过度到Ａ曰相导通，

ｐ［１１．．０］输出数据为４１００Ｑ一４２００—４３００—４４００Ｑ，Ｂ相的数据逐渐增大，从１增大到４．电机中的磁场经过４

拍从Ａ相转到了Ａ曰相．再经过４拍从Ａ曰相转到Ｂ相，ｐ［１１．．ｏ］输出数据为３４００旷２４０咿１４００＿恻Ｑ，Ａ

相的数据逐渐减小，从４变为Ｏ．从Ａ到ＡＢ到Ｂ共经过了８拍，实现了步距角的８级细分．由于步进电机是电

感性负载，对输出的ＰＷＭ电流具有平滑滤波作用，对电机线圈起作用的是劂的平均电流，同时输出信号

中的细小毛刺也被滤除．

３应用实例

．

采用ＡｍＲＡ的ＥＰｌＩ（３０ｒＩ℃１４４芯片对步进电机进行控制．实现了实验电路中对步进电机进行了８级细

分，ＩＪＰＭ．ＲＯＭ表总长为８

ｘ

４＝３２个字节，地址计数器根据控制脉冲与方向输出ＩＪＰＭ—ＲＯＭ地址，用来选择片

内预先写好的数据，将它传送给Ｐ删电路，从而实现不同步距细分数及方向控制．当细分数为８时，其细分

电流波形共有８个台阶，其周期为８×４＝３２个控制脉冲．ＲｏＭ地址计数器是一个可加／减计数器，计数器的

输出接Ｕ＇Ｍ—ＲＯＭ的地址，计数器的Ｄｉｒ为方向控制；Ｅｎ为使能控制；ｃｌｋ为速度控制．通过Ｄｉｒ、ＥＩｌ和Ｃｌｌ【可

　

万方数据