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基于L297和L298的步进电机驱动器的设计

宣布时间:2011年04月27日 00:04    宣布者:1640190015
要害词: L297 , L298 , 步进电机驱动器
弁言

  步进电机普遍应用于对精度请求较量高的运动控制系统中,如机械人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。现在,对步进电机的控制主要有由疏散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、公用集成芯片环形脉冲分配器等。疏散器件组成的环形脉冲分配器体积较量年夜,同时由于疏散器件的延时,其可靠性年夜年夜降低;软件环形分配器要占用主机的运转时间,降低了速率;公用集成芯片环形脉冲分配器集成度高、可靠性好,但其顺应性遭到限制,同时开发周期长、需求用度较高。
  步进电机控制
  步进电机是数字控制电机,它将脉冲旌旗暗记改酿成角位移,即给一个脉冲旌旗暗记,步进电机就迁徙改变一个角度,是以异常合适于单片机控制。步进电机可分为回声式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)和混淆式步进电机(HB)。 步进电机差异于其他控制电机的最年夜特点是,它是经由历程输入脉冲旌旗暗记来阻拦控制的,即电机的总迁徙改变角度由输入脉冲数决议,而电机的转速由脉冲旌旗暗记频率决议。 步进电机的驱动电路凭证控制旌旗暗记使命,控制旌旗暗记由单片机发生。其基泉源基础理作用以下:
  (1)控制换相序次 通电换相这一历程称为脉冲分配。例如:混淆式步进电机的使命要领,其各相通电序次为A-B-C-D,通电控制脉冲必须严酷凭证这一序次划分控制A,B,C,D相的通断,这就是所谓脉冲环形分配器。
  (2)控制步进电机的转向 假定给定使命要领正序换相通电,步进电机正转,假定按反序通电换相,则电机就反转。
  (3)控制步进电机的速率 假定给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。两个脉冲的距离越短,步进电机就转得越快。
  L297和L298组成的步进电机驱动电路
  SGS公司的L297单片步进电机控制集成电路适用于双极性两相步进电机或四相单极性步进电机的控制,与两片H桥式驱动芯片L298组合,组成完全的步进电机结实斩波频率的PWM恒流斩波驱动器。
  L297发生四相驱动旌旗暗记,用以控制双极性两相步进电机或四相单极性步进电机,可以接纳半步、两相励磁、单相励磁三种使命要领控制步进电机,而且控制电机的片内PWM斩波电路允许三种使命要领的切换。应用 L297凹陷的特点是外部只需时钟、偏向和使命要领三个输入旌旗暗记,同时L297自动发生电机励磁相序减轻了微处置赏罚赏罚器控制及编程的肩负。L297具有DIP20和SO20两种封装形式,可用于控制集成桥式驱动电路或分立元件组成的驱动电路。
  L297主要由译码器、两个结实斩波频率的PWM恒流斩波器和输入逻辑控制组成,其外部结构图如图1所示。

   12_1(55).jpg


时时彩 图1 L297外部结构框图


  L297此外一主要组成是PWM斩波器控制相绕组电流,完成恒流斩波控制,以取得优胜的转矩-频率特点。每个斩波器由一个较量器、一个RS触发器和外接采样电阻组成(见图2)外部设有一公共振荡器,向两个斩波器供应触发脉冲旌旗暗记,脉冲频率是由外接的RC群集决议,当
  时振荡器脉冲使触发器置“1”,电机绕组相电流上升,采样电阻RS的电压上升到基准电压Vref时,较量器翻转,使触发器复位,功率晶体管关断,电流降低,期待下一个振荡器脉冲的到来。这样,触发器输入是恒频的PWM旌旗暗记,调制L297的输入旌旗暗记,绕组相电流峰值由Vref决议。CONTROL旌旗暗记用以选择斩波旌旗暗记控制。当它为低电寻常浅易,斩波旌旗暗记作用于两个榨取旌旗暗记,高电寻常浅易,斩波旌旗暗记作用于A、B、C、D旌旗暗记。前者适用于单极性使命要领,而关于双极性使命要领的电机,这两种控制要领都可以接纳。

   12_2(52).jpg


图2 斩波器电路



  应用L297的SYNC引脚可完成多个L297同步使命,其毗连要领如图3所示,只将RC群集接于一芯片上,而其他芯片的OSC引脚均接地,如允许防止接地杂波的引入效果。

   12_3(51).jpg


图3 多个L297同步使命


  SGS公司的L298芯片是一种高电压、年夜电流双H桥功率集成电路,可用来驱动继电器、线圈、直流电机和步进电机等理性负载。它具有两榨取输入来使器件不受输入旌旗暗记影响。每桥的三极管的射级是毗连在一起的,照顾的外接线端可用来毗连外设传感电阻。可安置此外一输入电源,使逻辑能在低电压下使命。
  接纳L297和L298完成的步进电机驱动电路见图4,该电路为结实斩波频率的PWM恒流斩波驱动要领,适用两相双极性步进电机,最高电压46V,每相电流可达2A。用两片L298和一片297合营应用,可驱动更年夜功率的两相步进电机。

   12_4(51).jpg


图4 L297和L298的步进电机驱动电路图


  软件设计
  当法式模范模范进入到非法式模范模范区,只需在非法式模范模范区设置阻挡措施,使法式模范模范进入圈套,然后强迫法式模范模范回到初始状态。如对CPU的RST指令对应的字节码为0FFH,假定不用的法式模范模范存储区事后写入0FFH,则当法式模范模范因滋扰而“飞”到该区域推行代码时,就相当于推行1条RST指令,从而到达系统复位的目的。
  接纳C语言编写法式模范模范代码
  PO_ 0=1; //CW 偏向
  PO_ 1=1; //HALF 半步
  PO_3=1; //ENABLE 使能
  PO_ 2=1; //RESET 复位
  PO_7=1; //CLOCK 时钟
  TMOD=O X O1; //TI接纳准时器
  THO=(一4000/256);
  TLO=一(400000256);
  TRO二I;
  for(;;)
  {
  THO=一(4000/256);
  TLO=一(4000% 256);
  do{}while(! TFO);
  PO_ 7=! PO_ 7; CLOCK 输入时钟
  TFO=O;
  }
  结语
  接纳此设计的步进电机驱动系统,在驱动二相或四相混淆式步进电机时运动结实,速率快,噪音低,控制精高,而且可选整步半步驱动。外不雅不雅接纳铝镁合金,散热性好,价钱昂贵,可普遍应用于须要驱动电流小于2A的混淆式两相或四相步进电机的系统中。
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hqy_huang 揭晓于 2011-4-30 08:13:44
I like it, thank you!
hzyanbo 揭晓于 2011-5-3 22:13:42
谢谢分享!!
lising 揭晓于 2011-5-6 22:39:22
谢谢分享
未来 揭晓于 2011-5-16 22:33:22
3979646 揭晓于 2011-5-17 16:48:03
好文章
sagetom 揭晓于 2011-6-24 10:34:55
控制稍带严重年夜,可以应用更质朴的逻辑去完成。
xulidejia 揭晓于 2012-5-22 09:51:58
谢咯
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