基于A3967SLB的步进电机细分驱动系统设计
A3967SLB中文资料
A3967中文资料A3967SLTB带转换器的微步进驱动芯片特点±750毫安，30 V额定输出Satlington™灌电流驱动器自动电流衰减模式检测/选择3.0 V至5.5 V逻辑电源电压范围混合，快与慢电流衰减模式内部欠压锁定（UVLO）和热关断电路交叉电流保护描述A3967SLB是一个完善的微电机驱动器内置逻辑器。
它的设计操作双极步进电机具有全步进，1/2，1/4，和1/8模式，输出驱动能力30 V和±750毫安。
A3967SLB包括一个固定关断时间的电流调节器，具有慢，快，或混合电流衰减模式的功能。
此电流衰减控制方案可以减少可听到的电流噪音，增加步进精确度，并减少功耗。
A3967SLB的驱动转换非常容易实现，通过简单的“步进”输入中输入一个脉冲电动机将产生一个步骤（全，半，四分，或八分，这取决于两个逻辑输入）。
无需相位顺序表、高频率控制线或复杂的程序。
该A3967SLB是一个理想的适合复杂的微型项目开发的接口驱动芯片。
内部电路保护包括热关机与滞后，电压锁定（UVLO）下和交叉电流保护。
不需要特别的加电排序。
A3967SLB是提供一个24-PIN SOIC封装，能够自由焊接的磨砂100％雾锡引线框架。
选项卡处于接地电位，并且不需要绝缘。
的无铅（100％雾锡引线框架）版本也已经推出。
绝对最大额定值热特性热特性表电气特性在T A = +25°C，V BB = 30 V，V CC = 3.0 V至5.5V（除非另有说明）功能说明设备操作A3967 是一个操作方便、控制线少、完整的微型步进电机驱动器，。
它可用于双极步进电机在全，半，四分和八分模式的操作。
每两个中的电流 H桥输出的调节与固定关断时间脉冲宽度调制（PWM）控制电路。
在每个步骤中的电流由一个外部的值被设置电流检测电阻（R S），一个参考电压（V REF），以及 DAC 的输出电压的输出，通过控制转换。
在上电或复位时，将根据DAC设置和相电流极性初始的内部状态设置转换（见图内部状态情况），并设定的电流调节器两相混合衰减模式。
步进电机细分驱动电路设计
前言随着社会的进步和人民生活水平的不断提高及全球经济一体化势不可挡的浪潮，我国微特电机工业在最近10年得到了快速的发展。
快速发展的显着标志是使用领域不断拓宽，用量大增，特别是在日用消费市场和工业自动化装置及系统的表现最为明显。
与此同时，随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术、新材料以及控制理论和电机本体技术的不断发展进步，用户对电机控制的速度、精度和实时性提出了更高的要求，因此作为微特电机重要分枝的控制电机也得到了空前的发展。
步进电动机又称为脉冲电动机，是数字控制系统中的一种执行组件。
其功用是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移，即给一个脉冲电信号，电动机就转动一个角度或前进一步。
步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。
其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。
现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。
步进电机和普通电机的区别主要在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。
不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。
在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。
使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。
步进电机被广泛应用于数字控制各个领域：机器人方面，机器人的的关节驱动及行进的精确控制，需要步进电机；数控机床方面，如数控电火花切割机床要求刀具精确走步，减小加工件表面的粗糙度的同时提高效率，需要步进电机；办公自动化方面，如电脑磁盘驱动器中的磁盘进行读盘操作的精确位置控制，需要步进电机，在打印机、传真机中也需要步进电机对设备进行位置控制。
步进电动机是经济型数控系统经常采用的电机驱动系统。
这类电机驱动系统的特点是控制简单，适合计算机系统控制要求。
基于FPGA的步进电机SPWM细分驱动系统的设计
基于FPGA的步进电机SPWM细分驱动系统的设计
张萍
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】系统采用FPGA设计了步进电机正弦脉宽调制细分驱动电路，提高了步
进电机的步进分辨率，并设计了功率驱动电路，对细分电路输出信号进行了隔离和功率放大，以确保电机能够稳定可靠地运行。
经过对二相混合式步进电机测试表明，步进电机运行平稳，定位精度较高，改善了步进电机的运行性能，适用于要求较高的实时控制系统。
【总页数】5页(P115-119)
【作者】张萍
【作者单位】江阴职业技术学院电子信息工程系，江阴214405
【正文语种】中文
【中图分类】TM391.9
【相关文献】
1.基于单片机的步进电机细分驱动系统设计 [J], 梁伟
2.基于L6506/L298芯片细分步进电机驱动系统设计 [J], 朱武;涂祥存;操瑞发;管
水秀;丁琪
3.二相混合式步进电机SPWM细分驱动器的FPGA设计 [J], 杨秀增;黄露
4.基于单片机的步进电机细分驱动系统设计 [J], 孙星;吴杏
5.基于单片机的步进电机细分驱动系统设计 [J], 宋光彦
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A3967中文资料
A3967SLTB微步进驱动器带转换器负载电源电压，V BB ................ 30 V输出电流，I OUT连续.....................±750毫安的*峰值.................................±850毫安的逻辑电源电压，V CC ........... 7.0 V逻辑输入电压范围，V IN（T W> 30纳秒）............. -0.3 V至+7.0 V（T W <30纳秒）................ -1 V至+7.0 V检测电压，V SENSE ............... 0.68 V参考电压，V REF ................ V CC包装功耗，P D ................................. 见第8页工作温度范围，T A ............................. -20°C至+85°C结温，T J ......... +150°C存储温度范围，T S ......................... -55°C至+150°C*输出电流额定值可能是有限的，占空比，环境温度，和热下沉。
在任何条件下，不超过规定的额定电流或结温度为150℃。
A3967SLB是一个完善的微电机驱动器内置逻辑器。
它的设计操作双极步进电机全，半，季，和第八步模式，输出驱动能力30 V和±750毫安性。
A3967SLB包括一个固定关断时间的电流调节器，有能力在慢，快，或混合电流衰减模式。
此电流衰减控制方案以减少可听到的电流噪音，增加步进精确度，并减少功耗。
A3967SLB通过简单的“步进”输入中输入一个脉冲电动机将产生一个步骤（全，半，四分之一，或八分，这取决于两个逻辑输入）。
有没有相位顺序表、高频率控制线或复杂的界面。
步进电机驱动系统设计报告
步进电机驱动系统设计报告1. 引言步进电机是一种常用的控制设备，它能够以离散的步进角度旋转，并且能够保持稳定位置。
本报告旨在介绍我们设计的步进电机驱动系统，包括硬件设计、软件开发和性能测试。
2. 硬件设计步进电机驱动系统的硬件设计包括供电电路、控制电路和电机驱动电路。
2.1 供电电路供电电路负责为整个系统提供电源。
我们选择了12V直流电源作为系统的供电电源，以保证电机稳定运行。
2.2 控制电路控制电路用于接收用户的控制指令，并将其转化为电机驱动信号。
我们采用了微处理器进行控制电路的设计，利用其IO口和相关外围电路实现与电机驱动电路的连接。
2.3 电机驱动电路电机驱动电路通过给定特定的电流和方向信号，控制步进电机的转动。
我们采用了步进电机驱动芯片进行电机驱动电路的设计，驱动芯片能够根据输入信号的变化，控制电机按照给定的步进角度旋转。
3. 软件开发软件开发包括电机控制程序的编写和电机控制界面的设计。
3.1 电机控制程序电机控制程序根据用户的输入指令，通过控制电路向电机驱动电路发送正确的信号，从而控制电机转动。
我们采用了C语言进行程序编写，结合控制电路的IO 口进行控制信号的生成。
3.2 电机控制界面电机控制界面是用户与系统进行交互的接口。
我们设计了一个简单的图形用户界面，用户可以通过该界面设置电机的运行参数，包括步进角度、转速等。
4. 性能测试为了验证步进电机驱动系统的性能，我们进行了一系列的性能测试。
4.1 步进角度测试我们通过设置不同的旋转角度，测试步进电机在给定角度下的准确度。
测试结果显示，步进电机能够非常稳定地按照给定角度旋转。
4.2 转速测试转速测试用于检验步进电机在不同速度下的运行情况。
实验结果表明，步进电机能够在不同速度下保持平稳运行，并且具有较高的转速稳定性。
4.3 负载能力测试负载能力测试用于测试步进电机在不同负载情况下的运行情况。
我们通过增加外加负载，测试了步进电机在不同负载下的转速和转矩。
步进电机可变细分驱动系统的设计.2004
图 3 电流阶梯波 步进电机的电流阶梯波是由功放电路的输入控制信号 电压阶梯波产生的。因此在单片机控制的步进电机细分步 当单 进中， 产生电压阶梯波是一个关键。结合图 2 的电路， 片 机 89C51 把 数 据 00H， 19H， 33H， 4CH， 66H， 7EH 送 给 那么就可以通过功放电路在绕组中产生 0A， TLC7226， 1A， 2A， 3A， 4A 和 5A 的阶梯电流。子程序流程是： A 相导通、 B相 截止、 C 相截止"日相阶梯上升 " A 相阶梯下降 " C 相阶梯 上升" B 相阶梯下降" A 相阶梯上升 " C 相阶梯下降。以上 子程序反复执行， 就可实现细分驱动。 参考文献：
第
卷第 期 年 月
煤
炭
技
术
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步进电机可变细分驱动系统的设计
步进电动机的应用及驱动方式
第26卷 第7期2005年7月电 力 建 设E lectric Pow er Constructi o nV o.l 26 N o .7Ju,l 2005电力自动化步进电动机的应用及驱动方式凌均淑(四川机电职业技术学院,四川省攀枝花市,617064)[摘 要] 传统步进电动机的驱动方式设计复杂,其软、硬件实现也较复杂,而且一旦电路确定,要想改变控制方案十分困难。
用新一代步进电动机的驱动芯片A3967SLB 实现小型步进电动机的驱动,这种驱动方式设计简单,调试方便,运行可靠,对硬件要求较低。
新的驱动方式为步进电动机的应用带来了广阔的前景。
[关键词] 步进电动机 驱动器 A 3967 CPLD中图分类号:TM 383.4 文献标识码:B 文章编号:1000-7229(2005)07-0062-03A pplicati on o f Step E l ectricalM otors w it h The i r D ri v i n g W ayL i n g Junshu(S ichu an E lectro m ec h an i cal Instit ude of Vocati on and T echnology ,Pan z h i hua S i chuan ,617064)[K eyw ords ] step m ot or ;step d ri ver ;A3967;CPLD步进电动机是一种以电脉冲信号控制,并将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移控制的电机,适合做数控系统的伺服元件。
随着混合式步进电机的产生和应用,其输出功率和力矩不断增加,而成本与价格不断降低,为步进电机推广和应用奠定了基础。
例如计算机的外设、办公自动化中的打印机、传真机的送纸机构、打印头、磁头驱动机构、数控机床、记数指示装置、阀门控制、纺织机、绘图机等。
传统步进电机的控制方式多采用单片机或PLC 作为控制器产生脉冲,然后加上包含环形分配器、功率驱动部分,最后连接电机,其软、硬件实现都较复杂。
步进电机均匀细分驱动器的设计与实现探讨
步进电机均匀细分驱动器的设计与实现探讨在对步进电机细分驱动原理进行分析研究的基础上，提出一种基于FPGA控制的步进电机细分驱动器。
利用FPGA中的嵌入式EAB构成LPM-ROM，存放步进电机各相细分电流所需的PWM控制波形数据表，并通过FPGA设计的数字比较器，同时产生多路PWM电流波形，实现对步进电机转角进行均匀细分控制。
标签：步进电机；细分驱动；脉宽调制1 细分驱动原理步进电机控制中已蕴含了细分的机理。
如三相步进电机按A→B→C……的顺序轮流通电，步进电机为整步工作。
而按A→AC→C→CB→B→BA→A……的顺序通电，则步进电机为半步工作。
以A→B为例，若将各相电流看作是向量，则从整步到半步的变换，就是在IA与IB之间插入过渡向量IAB，因为电流向量的合成方向决定了步进电机合成磁势的方向，而合成磁势的转动角度本身就是步进电机的步进角度。
显然，I AB的插入改变了合成磁势的转动大小，使得步进电机的步进角度由θb变为0.5θb，从而也就实现了2步细分。
由此可见，步进电机的细分原理就是通过等角度有规律的插入电流合成向量，从而减小合成磁势转动角度，达到步进电机细分控制的目的。
2 基于FPGA的硬件实现为了对步进电机的相电流进行控制，从而达到细分步进电机步距的目的，人们曾设计了多种步进电机的细分驱动电路。
最初对电机相电流的控制是由硬件来实现的。
这种细分驱动电路线路复杂，成本高，缺乏柔性，因此现很少采用。
随着大规模集成电路FPGA/CPLD的发展，为步进电机的细分驱动带来了便利。
采用EDA技术进行控制设计，可根据细分要求的步距角计算出各项绕组中通过的电流，存储在FPGA的嵌入式ROM中。
细分控制时，地址计数器自动产生地址送到LPM-ROM，根据不同的地址，LPM-ROM给出相应的数据到数字比较器，与线性锯齿波比较后输出PWM波形,控制功放电路给各相绕组通以相应的电流，实现步进电机的细分驱动。
2.1 系统构成一般情况下总有二相绕组同时通电。
步进电机细分驱动电路及原理(后面是已经编好的程序改改就可直接使用)
步进电机细分驱动电路及原理(后面是已经编好的程序改改就可直接使用)步进电机细分驱动电路及原理（后面是已经编好的程序改改就可直接使用）细分原理分析步进电机驱动线路,如果按照环形分配器决定的分配方式,控制电动机各相绕组的导通或截止,从而使电动机产生步进所需的旋转磁势拖动转子步进旋转,则步距角只有二种,即整步工作或半步工作,步距角已由电机结构所确定。
如果要求步进电机有更小的步距角,更高的分辨率,或者为了电机振动、噪声等原因,可以在每次输入脉冲切换时,只改变相应绕组中额定的一部分,则电机的合成磁势也只旋转步距角的一部分,转子的每步运行也只有步距角的一部分。
这里,绕组电流不是一个方波,而是阶梯波,额定电流是台阶式的投入或切除,电流分成多少个台阶,则转子就以同样的次数转过一个步距角,这种将一个步距角细分成若干步的驱动方法,称为细分驱动。
在国外,对于步进系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细所示。
单片机根据要求的步距角计算出各相绕组中通过的电流值,并输出到数模转换器(DPA) 中,由DPA 把数字量转换为相应的模拟电压,经过环形分配器加到各相的功放电路上,控制功放电路给各相绕组通以相应的电流,来实现步进电机的细分。
单片机控制的步进电机细分驱动电路根据末级功放管的工作状态可分为放大型和开关型两种(见下图5)。
图5 步进电机细分驱动电路放大型步进电机细分驱动电路中末级功放管的输出电流直接受单片机输出的控制电压控制,电路较简单,电流的控制精度也较高,但是由于末级功放管工作在放大状态,使功放管上的功耗较大,发热严重,容易引起晶体管的温漂,影响驱动电路的性能。
甚至还可能由于晶体管的热击穿,使电路不能正常工作。
因此该驱动电路一般应用于驱动电流较小、控制精度较高、散热情况较好的场合。
开关型步进电机细分驱动电路中的末级功放管工作在开关状态,从而使得晶体管上的功耗大大降低,克服了放大型细分电路中晶体管发热严重的问题。
但电路较复杂,输出的电流有一定的波纹。
步进电机细分控制电路
步进电机的发展
01
虽然步进电机已被广泛地应用，但 用好步进电机并非易事，因为步进 进电机至少要有脉 冲信号和功率驱动电路等组成控制 系统才可使用，这就涉及到很多方 面的知识，如：电机、机械、电子 及计算机等许多专业知识。步进电 机今后的发展，主要依赖于新材料 的应用、设计的手段和驱动技术。
AL
光耦 隔离
HIN
HO
LIN
桥式驱 动芯片
LO
H桥电
A相
步进电
路
机
H桥电路
20XX
谢谢！
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FPGA开发环境与工具
01
开发软件：Quartus II 开发软件
02
硬 件 描 述 语 言 ： Ve r i l o g HDL
步进电机的工作原理
步进电机的控制原理
01 换相顺序的控制，通电状态的切换。这一过程称为 “脉冲分配”。如：三相步进电机的工作方式，其 各相绕组通电顺序为 A-B-C-A。控制电机 A、 B、 C 相的控制脉冲应严格按照这一顺序执行，如果通 电顺序按 A-C-B-A，则电机的转向发生改变，即 控制步进电机的通电顺序可控制步进电机的转动方 向。
02
步进电机下一阶段的发展趋势将会 是智能化应用技术方向。新材料方 面，高性能永磁材料的应用会对步 进电机有影响；设计手段上由于电 子技术、计算机通信技术的发展， 对步进电机控制的方法也会越来越 先进；同时驱动技术方面，微步驱 动技术的应用和不断完善，对步进 电机的设计和发展产生了很大的影 响，也提出了一系列研究的新课题 和新方向。
202X
步进电机细分控制 电路设计
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基于细分控制的步进电机驱动器的设计
基于细分控制的步进电机驱动器的设计步进电机驱动器是一种常用于精密控制系统的电机驱动器，其通过精确的细分步进来控制电机的位置和速度。
在设计步进电机驱动器时，需要考虑到多个因素，包括电机的规格、细分控制的方式、控制信号的生成和电机保护等。
以下是一个基于细分控制的步进电机驱动器设计的详细说明。
首先，我们需要选择合适的步进电机作为驱动器的核心。
步进电机的规格包括相数、相电流、步距角等。
根据实际需求和应用场景选择合适的步进电机，一般需要考虑到负载要求、精度要求和速度要求等因素。
接下来，我们需要设计细分控制的方式。
细分控制是通过改变驱动器的控制信号来实现的，常见的细分控制方式有全步进控制、半步进控制和微步进控制。
全步进控制是最简单的控制方式，步进角为1.8°；半步进控制将相邻的全步进位置再二分，步进角为0.9°；微步进控制是最精确的控制方式，它可以将步进角细分到更小的角度，如0.18°或更小。
选择细分控制方式需要根据实际需求和精度要求来决定。
控制信号的生成是步进电机驱动器设计中的一个重要环节。
我们可以使用微处理器或专用的步进电机控制芯片来生成控制信号。
控制信号的频率和脉宽决定了步进电机的速度和位置。
通过调整脉冲频率和脉冲宽度，可以实现对步进电机的精确控制。
同时，还可以使用加速和减速算法来实现步进电机的平滑运动。
在设计步进电机驱动器时，还需要考虑到电机的保护机制。
步进电机在工作时可能会产生过大的热量，因此需要设计合理的散热系统来降低电机温度。
此外，还需要考虑到过流、过压和过载等故障保护功能，以保护电机和驱动器的安全。
综上所述，基于细分控制的步进电机驱动器的设计需要考虑到电机规格的选择、细分控制方式的确定、控制信号的生成和电机保护等多个因素。
通过合理设计和调整参数，可以实现对步进电机的精确控制，满足不同应用需求。
同时，还需要注意安全保护和散热等问题，以确保步进电机驱动器的稳定运行。
一种实用的步进电机细分驱动控制系统
一种实用的步进电机细分驱动控制系统
惠晶;肖荣
【期刊名称】《微电机》
【年(卷),期】2009(42)10
【摘要】以AT89C2051单片机为控制核心,结合数/模转换器NJU39612及双极性驱动器NJM3777,采用等步距角的细分控制策略,设计出一种新颖的步进电机恒流斩波细分驱动控制系统.当选用步距角为0.9°/1.8°的两相混合式步进电机,配导程为1 mm的精密滚珠丝杆时,系统可实现对步进电机单步微调位移为0.02/0.04 μm的控制精度.
【总页数】3页(P87-89)
【作者】惠晶;肖荣
【作者单位】江南大学,电气自动化研究所,无锡,214122;江南大学,电气自动化研究所,无锡,214122
【正文语种】中文
【中图分类】TM383.6
【相关文献】
1.一种实用两相混合式步进电机细分驱动电路 [J], 康惠林
2.一种简单实用的步进电机双极性细分驱动器 [J], 孔令山;熊坚
3.一种简单实用的步进电机细分驱动器 [J], 沈诗佳;程琳
4.用于高精度输液泵的步进电机细分驱动控制系统设计 [J], 尹淑娟;
5.步进电机细分驱动控制系统设计与实现 [J], 伍艳雄; 黄勇; 高林; 易金桥; 孙先波; 梁树先; 叶建聪
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基于单片机的步进电机细分驱动器设计
3 辽宁省教育厅科研基金 (2007098) — 30 —
2009, 36 (7 )
控制与应用技术 ξ EM CA
分驱动 。但是等电流法不能实现均匀细分步距 角 ,而步距角不均匀又容易引起步进电机的振荡 和失步 ;另外 ,由于电流矢量的幅值不断改变 ,输 出力矩的大小也无法保持恒定 。
为了使细分后的步距角均匀一致 ,且输出力 矩恒定 ,本设计采用了电流矢量恒幅均匀旋转的 细分驱动方法 。该方法在空间上将彼此相差 2π / m 的 m 相绕组 ,分别通以相位相差 2π /m 而幅值 相同的正弦电流 ,则合成的电流矢量 (或磁场矢 量 )便在空间作旋转运动 ,且幅值保持不变 。这 样每当辐角矢量 α的值发生变化时 ,合成的矢量 都转过一个相应的角度 ,且幅值大小保持不变 ,从 而实现恒力矩 、均匀步距角的细分驱动 。 1. 2 控制环节设计方案
2. 3 电流反馈和比例积分电路 在本驱动器中 ,用两个霍尔电流传感器分别
测量三相电机中二相绕组的实际电流 ,第三相绕 组的实际电流也用图 4所示电路产生 。
选用的霍尔电流传感器检测电流与输出值之 比为 500∶1,电流反馈信号通过电阻转化为电压 信号 ,经电压跟随器送入比例积分调节电路 。电 压跟随器输出电阻很小 ,输入电阻很大 ,能真实地 将信号传递给负载 ,而向信号源索取的电流极小 。
步进电机细分调速驱动系统的研究摘要
驱动电源输出： 三相单六拍方式； 传动装置最大行程：70mm; 传动装置的最小拉力：280N; 两台柴油机之间的转速误差：≤2% 。 2）要实现的主要功能： 柴油机升速、降速及保持功能； 升速及降速限制功能； 柴油机紧急降速功能； 柴油机自动回位功能； 司机控制器Ⅰ端及Ⅱ端互锁功能 。 3）使用环境： 海拔高度：≤2500m; 环境温度：-25℃～70℃； 相对湿度：≤90%； 振动与冲击：符合TB1394-93 标准。
该系统中两台司机控制器具有相互锁定功能即当一台司机控制器先行工作时另外一台司机控制器无论上电与否均不能控制驱动电为了便于两台柴油机之间的同步调整以及防止柴油机超速运转即飞车系统设定有高速及低速限位开关即当柴油机达到其额定转速时限位开关xk1动作常闭接点断开信号反馈至驱动电源使其不能再向步进电机发送脉冲驱动电源自动转至保持位状态
§4.1.1 司机控制器………………………………….18 §4.1.2 驱动电源 …………………………………19 4.2 控制系统设计……………………………………....31 §4.2.1 电流波形及波峰检测装置..……………..…32 §4.2.2 控制流程设计…….…..………………….…35 第五章 电机选择及建模研究…………………………...36 5.1 步进电机选择………………………………………36 §5.1.1 主要参数及性能指标.…………………….36 5.2 步进电机的建模研究…………………………….42
KEY WORDS: speed subdivision control, stepping Motor, driver source
北京交通大学工程硕士专业学位论文 步进电机细分调速驱动系统的研究
基于单片机的步进电机细分驱动系统设计
电力技术
基于单片机的步进电机细分驱动系统设计
孙 星 , 吴 杏 （上海科学技术职业学院 , 上海 201800）
摘 要：为了优化步进电机的控制性能，使其具有更高的定位精度、更小的低速振动，更大的扭矩输出，本文设计了基于 AT89C52 单片机的步 进电机细分驱动系统。通过对步进电机驱动原理进行详细分析，根据此原理完成系统的硬件设计和软件设计。本文最后对设计的系统进行实验， 结果表明该驱动系统具有控制精度高、低频运行电机振动小等优点。 关键词：步进电机；AT89C52 单片机；电机驱动 DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.136
换相时，转子实际转过的角度为 0.25*θz=θs=1.8°。步进电机有很多
种换相方式，比较常见的有以下两种：1）采用 A-B-C-D 顺序不断地
通电。2）采用 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 通电顺序。采用第二种方式
时，θs=0.9°，转子的转速可以由下式 1.4 计算出：
电力技术
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小电流接地系统三相电压不平衡分析与处理
林卿生 （国网福建安溪县供电有限公司 , 福建 安溪 362400）
摘 要：小电流接地系统三相电压不平衡现象是电网异常和故障的反应，其产生原因和事故现象多种多样，本文分别对线路单相失地、两条及 以上线路同时失地、PT 高压熔丝熔断、PT 低压熔丝熔断、线路断线、系统铁磁谐振、系统电压不平衡以及其它故障等多种电压不平衡现象的 原因进行分析并提供了处理方法，为调度员迅速、准确、处理三相电压不平衡提供了参考和依据，对运行中的电网异常分析具有一定的指导意义。 关键词：小电流接地系统 ; 电压三相不平衡 ; 分析 DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.137
步进电机闭环细分驱动控制系统设计_宋鸿飞
步进电机闭环细分驱动控制系统设计摘要：介绍了螺纹非接触光电测试系统中步进电机闭环细分控制系统的设计，并结合系统要求对抗干扰性和稳定性进行深入研究。
文中对步进电机的特性与系统的性能相互关系进行了论述，在此基础上提出了可行的系统设计方案，给出了基于TA8435专用芯片的细分驱动设计电路，对系统抗干扰性和稳定性设计提出了具体解决办法，硬件设计中采用了传感器反馈的全伺服控制方法，软件上采用升频离散化处理，很好的解决了步进电机在高速启停过程中的堵转和丢步现象，提高了系统的稳定性和精度。
关键词：闭环控制；细分驱动；升频离散化中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1672－9870（2008）02－00093－03收稿日期：200716基金项目：国家863计划资助项目作者简介：宋鸿飞（1980角，并依靠电磁力锁定转轴在一定的位置上。
因此在定位精度不高的场合下，一般的步进系统都采用开环控制。
但由于步进电机固有的低频共振，高频扭矩小引起的失步和机械结构等因素的影响，都会造成实际位移值偏离指令设定值。
因此在高定位精度的场合下，没有闭环反馈就无法知道电机是否丢步或过步，系统无法对其进行有效校正和补偿，导致不能准确定位。
在步进系统中引入检测环节并对其进行闭环控制，可从根本上解决步进系统的定位精度问题，将使其性能大大提高。
步进电机的闭环控制可采用各种不同的方法，其中包括步校验、无传感器反电动势检测和有传感器反馈的全伺服控制。
1系统构成本电机系统设计应用精密在螺纹非接触光电测试系统中，两相步进电机通过精密滚珠螺杆把电机的轴角运动转化成直线位移运动，带动负载平台及上边安装的测试系统在螺管内部进行直线运动，实现对螺纹的实时检测。
由于螺纹检测属于精密检测，对精密位移台的定位精度、速度范围和速度稳定性提出了很高的要求，因此步进电机采用开环控制方式是达不到系统的指标要求的，针对系统的要求步进电机要采用闭环细分控制方式。
电机控制系统设计采用有传感器反馈的全伺服控制方法。
基于FPGA步进电机细分驱动器的设计
基于FPGA步进电机细分驱动器的设计张睿【期刊名称】《宁波职业技术学院学报》【年(卷),期】2013(000)005【摘要】This paper designed a kind of stepping motor subdivided driving controller based on FPGA,The scheme uses FPGA as the controller,power drive circuit uses optically coupled isolator HCPL2630 and drives IR2110 and VMOS power field effect transistor IRF530 device made by H bridge driving circuit. The system hardware circuit diagram design is completed in Altium Designer 6.9 environment.In software design,the QuartusII software development environment,using Verilog hardware description language to achieve the overall design of the system software subdivision driving of stepping motor based on FPGA,completed the design of address generation module,ROM module,data conversion module,the PWM modulation module and digital variable to the module,and the functional modules of the the function simulation,verified the correctness of each function module.%设计了一种基于FPGA的步进电机细分驱动控制器，采用FPGA作为控制单元，功率驱动电路采用了光耦隔离器HCPL2630与驱动器IR2110，以及VMOS功率场效应晶体管IRF530器件构成了H桥式驱动电路。
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基于A3967SLB的步进电机细分驱动系统设计
传统的细分驱动电路由细分环行分配器、放大器和合成器等部分组成。
这种电路应用复杂，灵活性差。
本文利用a3967slb作为步进电机微控芯片，简化了步进电机的控制实现。
由于单片机资源没有pc丰富，人机界面也没有pc友好，因此，本文采用了主从式结构，即pc用于管理，单片机用于执行。
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a3967slb是美国allegro公司生产的pwm恒流控制微步距驱动二相步进电机专用驱动器。
它的工作电压可达30v，驱动电流达750ma，一个a3967slb即可驱动一台二相步进电机，可实现8细分驱动。
芯片内部的pwm电流控制电路可通过加在pfd的电压设置为慢、快、混合三种电流衰减模式，如果pfd端的电压高于0.6vdd，则选择慢衰减方式。
若低于0.21vdd，则选择快衰减模式。
处于两者之间为混合衰减模式。
另外，a3967slb还能提供完善的保护措施，包括抑制瞬态电压，过热保护、防止电流直通、欠电压自锁等功能。
a3967slb和微处理器之间不需要附加其他的接口电路，该芯片采用easystepper接口，将8条控制线减少了2条，只要简单地输入控制步进电机的脉冲，其内嵌的转换器就可以实现对步进电机的控制。
a3967slb还需要一些电阻、电容来调整其工作参数，整个驱动电路非常简单。
ms1和ms2是步进电机细分分辨率选择的逻辑输入口；dir是电机运转方向的选择口；reset用于重置芯片初始值，屏蔽所有外部输出；step为脉冲输入端口；out1a、out1b、out2a、out2b为h桥的两对输出端口；enable为使能端；sleep为睡眠模式；sense1、sense2为h桥的电流检测电阻；ref为参考电压；gnd为逻辑地和电源地；rc1、rc2为h桥固定截止时间模拟输入。
最大限流imax 是由取样电阻rs和取样比较器的输入参考电压vref决定的：
at89c52具有8kbflash，256b内部ram，32个i/o口线，3个16位定时/记数器，一个6向量两级中断系统，一个全双工串行通信接口，同时片内还有振荡器和时钟电路。
使用很方便。
在这个系统中，单片机主要用来产生控制脉冲并与上位机进行串行通信。
在最简单的rs－232直接传送通信系统中，只要发送和接受双方同时准备好，仅用信号发送端（txd）、信号接收端（rxd）和信号地（gnd）3根信号线就可以进行通信；若以应答方式进行数据通信，可使用请求发送（rts）、清除发送（cts）或数据终端准备（dtr）、数据装置准备（dsr）4个信号进行硬件握手。
在AT89C52单片机系统中，分别从p3.0和p3.1引出串口线rxd和txd，通过专用的电平转换芯片转换成rs－232接口标准的电平，这样，二者之间就可以通过rs－232接口进行数字信号的传送。
单片机可以通过直接传送或应答握手的方式与主机进行数据通信，但由于握手方式占用其它端口，而单片机的端口数量有限，所以，计算机与单片机的通信常采用直接传送的方式。
下位机程序主要负责接受pc发来的数据，按照要求产生控制脉冲，具体流
程为：首先对要使用的串口进行初始化，然后p2输出口清零，接着进入住程序的死循环，等待中断触发。
接收一个字节的数据，ri＝1，接着将ri清零。
当单片机接收完数据后，标志位置1。
将缓存中的数据存入控制的变量中，以便控制时使用。