L297各引脚功能说明
基于单片机电梯控制系统设计
毕业设计专业：电气自动化班级学号：电气1101班学生姓名：王仕伟指导教师：高立兵教授甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计基于单片机电梯控制系统设计专业班级：电气1101班学生姓名：王仕伟指导教师：高立兵系别：自动化工程系2014年 6月目录摘要 (4)Abstract .................................................... 错误!未定义书签。
1绪论. (5)2设计内容及要求 (6)2.1设计目的 (6)2.2设计任务及要求 (6)3设计原理及单元模块 (7)3.1设计原理及方法 (7)3.2单元模块设计 (8)3.2.1单片机最小系统模块 (8)3.2.2 开关控制模块 (9)3.2.3电机驱动模块 (10)3.2.4显示模块 (12)3.2.5报警模块 (14)3.2.6电路总图 (15)4软件模块 (16)5 PCB印刷版图模块 (16)5.1 protel99se功能介绍 (16)5.2 PCB版图 (17)6心得体会 (19)参考文献 (20)附录一 (21)附录二 (22)摘要本文介绍了一种采用单片A T89S52芯片进行电梯控制系统的设计方法，主要阐述如何使用单片机进行编程来实现电子设计的方法，利用单片机编程实现功能，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使电梯控制系统体积更小功能更强大。
本设计实现了电梯控制系统所需的一些基本功能，能通过方向按键选择方向，能通过数字按键选择楼层，数码管显示实时楼层数，点阵显示实时方向，电机控制使电梯箱能上下运动。
原理图和PCB部分采用protel99se专业软件来设计，实现将设计产品化。
本次设计更注重了把一些新的思路加入到设计中。
主要包括采用了A T89S52芯片，使用C语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。
关键词：A T89S52；电梯控制系统；protel99se；C语言1绪论人类社会已经进入信息化时代，信息社会的发展离不开电子产品的进步。
步进电机控制芯片L297
L297用起来还是比较简单的.主要搞清各脚功能就可以了.L297管脚说明编号英文名称功能说明.1 SYNC 同步当多个L297一起使用时,振荡器只用一个,其中的用同步端相连即可.2 GND 接地接地3 HOME 终点当L297处于开始状态时(ABCD=0101)是开路集电极输出.一般是串电阻和二极管做转动指示灯4 A 输出A 提供功率级电动机相位A驱动讯号5 INH1 抑制1 当为有源的低电平时,抑制驱动级A和B相位.6 B 输出B 提供功率级电动机相位B驱动讯号7 C 输出C 提供功率级电动机相位C驱动讯号8 INH2 抑制2 当为有源的低电平时,抑制驱动级C和D相位.与INH1同一功能9 D 输出D 提供功率级电动机相位D驱动讯号10 ENABLE 使能使能端.高电平电机正常驱动.低电平时所有输出端为低电平.电压无驱动电压.11 CONTROL 控制控制输入和规定斩波器动作.当低电平时.斩波器控制INH1和INH2.高电平时直接控制ABCD12 Us 电源 5V电源供应输入13 SENS2 传感1 接AB控制的电机线圈的取样电阻14 SENS1 传感2 接CD控制的电机线圈的取样电阻15 Uref 参考电压控制斩波恒流的大小:电流=此点电压/取样电阻.16 OSC 振荡器外接RC17 CW/CCW 方向顺时针/反时针方向输入控制.接并行口的各轴方向控制线18 CLOCK 时钟步进脉冲输入信号. 接并行口各轴的步进控制线19 HALF/FULL 半/全步整步/二细分驱动选择.当高电平时选择二细分(或叫半步驱动).当低电平为整步20 RESET 复位输入低电平脉冲恢复译码器至终端位置.一般是刚通电时进行复位.主要变化是兰色/红色字部分.输入信号最简单为二条.(1)方向.(2)时钟可以多加一个(3)使能控制...用于手控时可能用到.。
L297(A)工作原理介绍
L297(A)的工作原理介绍L297是意大利SGS半导体公司生产的步进电机专用控制器，它能产生4相控制信号，可用于计算机控制的两相双极和四相单相步进电机，能够用单四拍、双四拍、四相八拍方式控制步进电机。
芯片内的PWM 斩波器电路可开关模式下调节步进电机绕组中的电机绕组中的电流。
该集成电路采用了SGS公司的模拟/数字兼容的I2L技术，使用5V的电源电压，全部信号的连接都与TFL/CMOS或集电极开路的晶体管兼容。
L297的芯片引脚特别紧凑，采用双列直插20脚塑封封装，其引脚见图1，内部方框见图2。
在图2所示的L297的内部方框图中。
变换器是一个重要组成部分。
变换器由一个三倍计算器加某些组合逻辑电路组成，产生一个基本的八格雷码(顺序如图3所示)。
由变换器产生4个输出信号送给后面的输出逻辑部分，输出逻辑提供禁止和斩波器功能所需的相序。
为了获得电动机良好的速度和转矩特性，相序信号是通过2个PWM斩波器控制电动波器包含有一个比较器、一个触发器和一个外部检测电阻，如图4所示，晶片内部的通用振荡器提供斩波频率脉冲。
每个斩波器的触发器由振荡器的脉冲调节，当负载电流提高时检测电阻上的电压相对提高，当电压达到Uref时(Uref是根据峰值负载电流而定的)，将触发器重置，切断输出，直至第二个振荡脉冲到来、此线路的输出(即触发器Q输出)是一恒定速率的PWM信号，L297的CONTROL端的输入决定斩波器对相位线A，B，C，D或抑制线INH1和INH2起作用。
CONTROL为高电平时，对A，B，C，D有抑制作用；为低电平时，则对抑制线INH1和INH2有抑制作用，从而可对电动机和转矩进行控制。
图1 L297引脚图图2 L297内部方框电路图图3 L297变换器换出的八步雷格码（顺时针旋转） 图4 斩波器线路图5 多个L297同步工作连接图L297 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS绝对最大额定值：L297 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Refer to the block diagram Tamb = 25℃, Vs = 5V unless otherwise specified ) L297 电气特性：L297各引脚功能说明1脚(SYNG)——斩波器输出端。
L297_L298驱动器使用说明
L297_L298芯片混合式步进电机驱动器说明书1输入输出标准名作用备注2信号输入端+5V 给芯片提供5V工作电压必要3GND 给芯片提供工作地电压必要4CW 控制电机转动方向（1正转0反转）必要5H/F 电机四拍或八拍工作方式（1四拍0八拍）必要6CLK 电机步进脉冲（给一个脉冲电机转动一步）必要7RES 输出逻辑电平复位（输入高电平）必要8CTL 斩波器控制端（保持高电平或悬空）不必要9SY 斩波器输出（扩展使用）不必要10HO 集电极输出端（保持悬空）不必要11信号输出端A 电机绕组A 必要12 B 电机绕组B 必要13 C 电机绕组C 必要14 D 电机绕组D 必要15GND 电机控制电压输入地端必要16VCC 电机控制电压输入正端必要17以上红色1表示高电平、0表示低电平18必要表示必须接线、不必要表示可以悬空简要说明：一、尺寸：71mmX43mm二、主要芯片：L297、L298N三、工作电压：控制信号直流5V；电机电压直流5V~36V四、最大工作电流：2.5A五、额定功率25W特点：1、具有电源指示。
2、转速可调3、抗干扰能力强4、具有过电压和过电流保护5、可单独控制一台步进电机【参考程序】#include<reg52.h>#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型sbit CW=P1^0; //控制步进电机的方向sbit H_F=P1^1; //控制步进电机的工作方式（1为四拍工作方式，0为八拍工作方式）sbit CLK=P1^2; //控制步进电机的转动速度，一个脉冲电机转动一个步进角。
sbit RES=P1^3; //使能控制(为1时电机运行，为0时电机停止)/*********************************************************************/void delay(uint i)//延时函数{uint j,k;for(j=0;j<i;j++)for(k=0;k<150;k++);}/*********************************主函数************************************/ main(){CW=1; //为1时电机正转，为0时电机反转H_F=0; //1为四拍工作方式，0为八拍工作方式CLK=1; //脉冲输出初始值RES=1; //为1时电机运行，为0时电机停止while(1){CLK=!CLK; //产生脉冲delay(1); //控制速度（改变括号内的阿拉伯数字可以改变转速）《数字越小电机转动越快》}}。
L297 L298的中文资料
L297-L298中文资料L297的工作原理介绍L297是意大利SGS半导体公司生产的步进电机专用控制器，它能产生4相控制信号，可用于计算机控制的两相双极和四相单相步进电机，能够用单四拍、双四拍、四相八拍方式控制步进电机。
芯片内的PWM斩波器电路可开关模式下调节步进电机绕组中的电机绕组中的电流。
该集成电路采用了SGS公司的模拟/数字兼容的I2L技术，使用5V的电源电压，全部信号的连接都与TFL/CMOS或集电极开路的晶体管兼容。
L297的芯片引脚特别紧凑，采用双列直插20脚塑封封装，其引脚见图1，内部方框见图2。
在图2所示的L297的内部方框图中。
变换器是一个重要组成部分。
变换器由一个三倍计算器加某些组合逻辑电路组成，产生一个基本的八格雷码(顺序如图3所示)。
由变换器产生4个输出信号送给后面的输出逻辑部分，输出逻辑提供禁止和斩波器功能所需的相序。
为了获得电动机良好的速度和转矩特性，相序信号是通过2个PWM斩波器控制电动波器包含有一个比较器、一个触发器和一个外部检测电阻，如图4所示，晶片内部的通用振荡器提供斩波频率脉冲。
每个斩波器的触发器由振荡器的脉冲调节，当负载电流提高时检测电阻上的电压相对提高，当电压达到Uref时(Uref是根据峰值负载电流而定的)，将触发器重置，切断输出，直至第二个振荡脉冲到来、此线路的输出(即触发器Q输出)是一恒定速率的PWM信号，L297的CONTROL端的输入决定斩波器对相位线A，B，C，D或抑制线INH1和INH2起作用。
CONTROL 为高电平时，对A，B，C，D有抑制作用；为低电平时，则对抑制线INH1和INH2有抑制作用，从而可对电动机和转矩进行控制。
图1 L297引脚图图2 L297内部方框电路图图3 L297变换器换出的八步雷格码（顺时针旋转）图4 斩波器线路图5 多个L297同步工作连接图L297 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS绝对最大额定值：SymbolParameter 参数Value 数值Unit 单位符号Vs Supply voltage 电源电压10 VVi Input signals 输入信号7 VPtot Total power dissipation 总功率耗散(Tamb = 70℃) 1 WTstg, Tj Storage and junction temperature 储存和结温-40 to + 150 ℃L297 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Refer to the block diagram Tamb = 25℃, Vs = 5V unless otherwisespecified) L297 电气特性：Symbol符号Parameter 参数Test conditions测试条件最小典型最大单位Vs Supply voltage (pin 12) 电源电压 4.75 7 VIsQuiescent supply current静态电源电流（引脚12) Outputs floating580 mAViInput voltage输入电压（引脚11，17，18，19，20） Low0.6V High 2 Vs VIiInput current输入电流（引脚11，17，18，19，20） Vi = L1μA Vi = H 10μAVenEnable input voltage 使能输入电压（引脚10）Low1.3V High 2 Vs VIenEnable input current使能输入电流（引脚10） Ven = L10μA Ven = H 10μAVoPhase output voltage 相输出电压（引脚4，6，7，9）Io = 10mA VOL0.4V Io =5mA VOH 3.9 VVinhInhibit output voltage (pins 5, 8)抑制输出电压（引脚5，8）Io = 10mA Vinh L0.4VIo =5mA Vinh H 3.9 V VSYNC Sync Output Voltage 同步输出电压Io = 5mA VSYNC H 3.3 VIo = 5mA VSYNC V0.8IleakLeakage current(pin3)泄漏电流(引脚3) VCE = 7 V 1μAVsat Saturation voltage饱和电压(引脚3) I = 5 mA0.4V VoffComparators offset voltage比较器的偏移电压（引脚13，14，15）Vref = 1 V 5 mV IoComparator bias current 比较器偏置电流（引脚13，14，15）-100 10 mA VrefInput reference voltage输入参考电压（引脚15）0 3 V tCLK Clock time 时钟时间0.5μs tS Set up time 建立时间 1μs tH Hold time保持时间 4μs tR Reset time复位时间 1μs tRCLK Reset to clock delay 重置时钟延迟 1μsL297各引脚功能说明1脚(SYNG)——斩波器输出端。
L207
L297是意大利SGS半导体公司生产的步进电机专用控制器，它能产生4相控制信号，可用于计算机控制的两相双极和四相单相步进电机，能够用单四拍、双四拍、四相八拍方式控制步进电机。
目录逻辑提供禁止和斩波器功能所需的相序。
为了获得电动机良好的速度和转矩特性，相序信号是通过2个PWM斩波器控制电动波器包含有一个比较器、一个触发器和一个外部检测电阻，如图4所示，晶片内部的通用振荡器提供斩波频率脉冲。
每个斩波器的触发器由振荡器的脉冲调节，当负载电流提高时检测电阻上的电压相对提高，当电压达到Uref时(Uref是根据峰值负载电流而定的)，将触发器重置，切断输出，直至第二个振荡脉冲到来、此线路的输出(即触发器Q输出)是一恒定速率的PWM信号，L297的CONTROL端的输入决定斩波器对相位线A，B，C，D或抑制线INH1和INH2起作用。
CONTROL为高电平时，对A，B，C，D有抑制作用；为低电平时，则对抑制线INH1和INH2有抑制作用，从而可对电动机和转矩进行控制。
L297各引脚功能说明1脚(SYNG)——斩波器输出端。
如多个297同步控制，所有的SYNC端都要连在一起，共用一套振荡元件。
如果使用外部时钟源，则时钟信号接到此引脚上。
2脚(GND)——接地端。
3脚(HOME)——集电极开路输出端。
当L297在初始状态(ABCD=0101)时，此端有指示。
当此引脚有效时，晶体管开路。
4脚(A)——A相驱动信号。
5脚(INH1)——控制A相和B相的驱动极。
当此引脚为低电平时，A相、B相驱动控制被禁止；当线圈级断电时，双极性桥用这个信号使负载电源快速衰减。
若CONTROL端输入是低电平时，用斩波器调节负载电流。
6脚(B)——B相驱动信号。
7脚(C)——C相驱动信号。
8脚(INH2)——控制C相和D相的驱动级。
作用同INH1相同。
9脚(D)——D相驱动信号。
10脚(ENABLE)——L297的使能输入端。
当它为低电平时，INH1，INH2，A，B，C，D都为低电平。
L297_L298芯片在步进电动机中的应用_范磊磊
D
驱动控制 2012 年第 40 卷第 10 期 rive and control ［9］ B 相电流， 由此得到合电流矢量图为一个以合电流矢量 从而完成对步进电动机的细分控制 。 的 A、 比 ， 为半径的圆。 （ 2 ） 细分驱动电路 为达到细分驱动的目的， 电流矢量的角度改 需要分别控制步进电 变， B 两相的电流值， 动机 A、 可使转子有不同的平 单个 L297 只能同时控制 A、 B 两 相 电 流 大 小， 这个平衡位置是 因 此， 必 须 采 用 双 L297 + 单 衡位置， 在原来的整步范围内。由 L298 结构。 电流值的控制通过 VREF 引脚的电压 ［9 ］ 图 4 四分步模式矢量图 通常使用 DAC 完成， 笔者使用内部带 2 个 12 实现， 此可以在一个整步内得到 ［9 ］ 多个新的平衡位置， 即细分出多个小步 。 位电流型 DAC 的 C8051F410 单片机作为控制器， 将 B 轴上投影， DAC 输出电 流 值 通 过 电 阻 转 换 为 电 压， 将合电流在 A、 即可得到各相电流 进而控制 值， VREF 的大小。电路图如图 5 所示。 通过 L297 的 VREF 引脚即可控制两相步进电动机 图 5 细分驱动电路 采用细分驱动时 CTL 引脚必须置低电平， 即采 系统的响应时间。 用 ABCD 功能进行控制， 否则电机不能运转。 图 5 计算公式如下： f clk 中将两个 L297 的 SYNC 引脚相连且 U3 的 OSC 引 n = × 60 = 0 ． 3 f clk （ 1） 脚接地， 200 同步了两个 L297 的斩波频率。 T clk 1 0． 3 0 ． 15 1 ． 3 定时器转速计算 tw = = = = （ 2） 1． 3． 1 普通模式、 2 2 f 2 n n clk 斩波恒流模式下定时器与转速计算 1 普通模式与斩波恒流模式的定时器及转速计算 t w = （ 65 536 － x） × （ 3） f Timer 方式相同。图 6 为 L297 在正常模式下的工作时序 f SYS 从图中可以看出， 每 4 个时钟一个周期， 对于该 f Timer = （ 4） 图， N 步进电动机， 整步距为 1． 8° ， 即每个时钟步进电动 0 ． 15 f SYS x = 65 536 － × （ 5） 运行 200 步即 200 个时钟转一周。 机旋转 1． 8° ， n N 芯 式中： f clk 为 MCU 输出脉冲频率； n 为电机转速； t w 为 片 在 定时器中断时间； T clk 为脉冲频率周期； f Timer 为 MCU 步 定时器时钟频率； x 为定时器填充值； f SYS 为 MCU 系 进 电 统时钟频率； N 为分频系数。 动 机 转速 n 通过按键设定， 在定时器中断服务程序 图 6 L297 正常模式工作时序图 中 的 中重新填充定时器的值， 同时将输出时钟进行翻转， 步进电动机转速是由给入的驱动脉冲信号频率 应 ［2 ］ 这样就可以精确控制 f clk 的频率， 进而控制电机转速 采用单片机通过控制脉冲信号 CLK 频率 用 决定的 ， n， 这种方式下， 所输出的控制脉冲是占空比为 50% 而频率的控制通常使 即可控制步进电动机的转速 ， 60 的方波。 这样可以提高 用单片机内部定时器中断方式实现 ，
L297中文资料
NS-CNC步进电机驱动器NS-CNC步进电机驱动器，其步进电机驱动电路是经典的L297+L298集成块组合电路,X/Y/Z 3路驱动与微处理器连机控制。
双极性驱动二相永磁步进电机及二相（四相）混合式步进电机电路板尺寸：10.8*7.3CM实物：11*8.1*6.3CMNS-CNC步进电机驱动器技术参数：使用环境及参数：电源电压：驱动部分：本驱动器可适应较宽电压范围用户可根据自己的情况在10Ｖ－36Ｖ之间选择。
一般来说较高的额定电压有利于提高步进电机在高转速扭矩，但却会加大驱动板的功率损耗和温升。
前置部分：可在9-12Ｖ之间选择（推荐9V）。
前置部分约消耗0.25Ａ电流，在功率电源输入超过12Ｖ时不可将前置电源并接于功率电源，否则电路板上稳压ＩＣ发热严重）输出电流选择：本驱动器最大电流值为2Ａ/相，为配合不同电机使用，调整精密可调电阻以达到最佳电流匹配。
输入信号：本驱动器并口输入信号使用共阴接线方式，+5ＶＴＴＬ电平驱动注：STEP时钟、DIRECTION正反转、ENABLE起动起动端：1脚对应Ｚ路控制为负脉冲驱动。
14脚对应Ｙ路控制为负脉冲驱动16脚对应Ｘ路控制，为正脉冲驱动。
方向端：3、5、7脚分别对应Ｘ、Ｙ、Ｚ控制时钟端：2、4、6脚分别对应Ｘ、Ｙ、Ｚ控制脉冲信号输入：该信号被驱动器解释为一个有效脉冲，并驱动电机运行一步，为确保脉冲信号可靠响应，脉冲电平持续时间不少于10uS，本驱动器最高信号响应频率为70ＫＨｚ，过高的输入频率将可能得不到正确响应。
方向信号输入：该端信号的高低电平控制电机的两个转向，控制电机转向时应确保方向信号领先脉冲信号至少10uS建立，可避免驱动器对脉冲的错误响应。
精密可调电阻：分别设定Z、Y、X斩波线路参考电压决定步进电机峰值工作电流（顺时针为提高电流值）跳线说明：J1、J3、J5是CONTROL控制控制输入与规定斩波器动作，低电平斩波器控制INH1和INH2J2、J4、J6是HALF/FULL(半/全阶梯输入选择）高电平时选择半阶梯工作，低电平时选择全阶梯工作关于细分的说明：NS-CNC步进电机驱动板可以理解为2细分，即J2、J4、J6为高电平时的半阶梯状态L297与细分理论上不同之处是中间位置两相电流都与不细分相等（理想条件下应该是0.7倍左右），虽非实际意义上的细分，但是经验证L297在2细分（半阶梯）状态下运行效果还很不错。
芯片L298的管脚功能
3.1 L298N芯片的介绍
L298是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。
该芯片的主要特
点是:工作电压高，最高工作电压可达46V;输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器、线圈等感性负载；采用标准TTL逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作；有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。
3.1.1 L298的引脚功能
L298芯片的引脚图如下图3.1，其引脚功能见表3.1。
3.1.2 L298的典型应用
※驱动直流电机、步机电机
※伺服机构系统位置与转速
※应用于机器人控制系统
※应用于数字控制系统
※应用于电脑打印机与绘图仪
表3.1 L298引脚功能表
3.1.3 L298的运行参数
表3.1 L298引脚功能表
3.1.4 L298的逻辑控制
L298的逻辑控制见如下表3.3。
其中C、D分别为IN1、IN2或IN3、IN4；L为低电平，H为高电平，※为不管是低电平还是高电平。
表3.3 L298对直流电机控制的逻辑真值表。
L298N(L297+L298N)电机驱动器使用说明
用 PWM 信号对
1、具有信号指示 2、转速可调 3、抗干扰能力强 4、具有续流保护 5、可单独控制两台直流电机 6、可单独控制一台步进电机 7、PWM 脉宽平滑调速（可使 直流电机调速） 8、可实现正反转 9、采用光电隔离
控制步进电机：
实例一：步进电机的控制实例
步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一 个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。 步进电机可分为反应式步进电机（简称 VR）、永磁式步进电机（简 称 PM）和混合式步进电机（简称 HB）。 一、步进电机最大特点是： 1、它是通过输入脉冲信号来进行控制的。 2、电机的总转动角度由输入脉冲数决定。 3、电机的转速由脉冲信号频率决定。 二、步进电机的驱动电路 根据控制信号工作，控制信号(ENA ENB)由单片机产生。(或者其他 信号源) 三、控制步进电机的速度 如果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。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机
将短接帽短接）实现电机正反转就更容易了，输入信号端 IN1 接高电
平输入端 IN2 接低电平，电机 M1 正转。（如果信号端 IN1 接低电平，
IN2 接高电平，电机 M1 反转。）控制另一台电机是同样的方式，输入
信号端 IN3 接高电平，输入端 IN4 接低电平，电机 M2 正转。（反之
则反转），PWM 信号端 A 控制 M1 调速，PWM 信号端 B 控制 M2 调
QQ：1035573910.
采用 15 脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达 46V；
输出电流大，瞬间峰值电流可达 3A，持续工作电流为 2A；最大功率 25W。内含两个 H 桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直 流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平 信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许 或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电 压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用 L298N 芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机， 也可以驱动两台直流电机，是智能小车必备。
L297和L298组成的步进电机驱动电路
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，组成完整的步进电机固定斩波频率的PWM恒流斩波驱动器。
L297产生四相驱动信号，用以控制双极性两相步进电机或四相单极性步进电机，可以采用半步、两相励磁、单相励磁三种工作方式控制步进电机，并且控制电机的片内PWM斩波电路允许三种工作方式的切换。
使用 L297突出的特点是外部只需时钟、方向和工作方式三个输入信号，同时L297自动产生电机励磁相序减轻了微处理器控制及编程的负担。
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、两个固定斩波频率的PWM恒流斩波器以及输出逻辑控制组成，其内部结构图如图1所示。
图1 L297内部结构框图L297另一重要组成是PWM斩波器控制相绕组电流，实现恒流斩波控制，以获得良好的转矩-频率特性。
每个斩波器由一个比较器、一个RS触发器以及外接采样电阻组成(见图2)内部设有一公共振荡器，向两个斩波器提供触发脉冲信号，脉冲频率是由外接的RC网络决定，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，比较器翻转，使触发器复位，功率晶体管关断，电流下降，等待下一个振荡器脉冲的到来。
这样，触发器输出是恒频的PWM信号，调制L297的输出信号，绕组相电流峰值由Vref决定。
CONTROL信号用以选择斩波信号控制。
当它为低电平时，斩波信号作用于两个禁止信号，高电平时，斩波信号作用于A、B、C、D信号。
前者适用于单极性工作方式，而对于双极性工作方式的电机，这两种控制方式都可以采用。
图2 斩波器电路利用L297的SYNC引脚可实现多个L297同步工作，其连接方式如图3所示，只将RC网络接于一芯片上，而其余芯片的OSC引脚均接地，这样可避免接地杂波的引入问题。
基于Proteus的步进电机控制系统仿真设计
计算机控制技术课程设计报告《基于Proteus的步进电机控制系统仿真设计》专业及班级______ 09自动化（1）班_________ 姓名_____ 吴红田坤王林指导老师_______ 丁健______________完成时间_______ _ 2012-6-17__________________基于protues的步进电机控制系统设计摘要：步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。
控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。
为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用，系统设计了两个外部中断，以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能，也即数控机床的刀架自动进给运动，随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，自六十年代初期以来，步进电机的应用得到很大的提高。
人们用它来驱动时钟和其他采用指针的仪器，打印机、绘图仪，磁盘光盘驱动器、各种自动控制阀、各种工具，还有机器人等机械装置。
此外作为执行元件，步进电机是机电一体化的关键产品之一，被广泛应用在各种自动化控制系统中，随着微电子和计算机技术的发展，它的需要量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
步进电机是机电数字控制系统中常用的执行元件，由于其精度高、体积小、控制方便灵活，因此在智能仪表和位置控制中得到了广泛的应用，大规模集成电路的发展以及单片机技术的迅速普及，为设计功能强，价格低的步进电机控制驱动器提供了先进的技术和充足的资源。
一、步进电机原理、控制技术及其特点由于步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件，它不能直接接到交直流电源上，而必须使用专业设备….步进电机控制驱动器，典型步进电机控制系统的控制器可以发出脉冲频率从几赫兹到几千赫兹可以连续变化的脉冲信号，它为环形分配器提供脉冲序列，环形分配器的主要功能是把来自控制环节的脉冲序列按一定的规律分配后，经过功率放大器的放大加到步进电机驱动电源的各项输入端，以驱动步进电机的转动，环形分配器主要有两大类：一类是用计算机软件设计的方法实现环形分配器要求的功能，通常称软环形分配器。
悬挂运动控制系统 尹延辉
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 试题编号：E题目：悬挂运动控制系统学校：哈尔滨工程大学姓名：尹延辉姓名：于航姓名：王船宝摘要和关键词【摘要】：本系统主要由AT89S52作为主控芯片,来实现全部的数学计算和程序储存,并且通过并口来控制电机运动达到在图板上画图的目的,步进电机采用L297作为控制芯片,L298作为功率驱动电路。
执行机构采用步进电机做动力,采用步进电机可以省去闭环控制中的位置传感器,而且运动精度有大大的提高,我们采用的步进电机的步进角只有1.8°对于本系统精度已足够用了,另外我们的设计还有许多特点,都可以将误差控制在一定的范围内,最后再进行修正即可。
【关键词】：AT89S52 L297 L298 步距角闭环控制步进电机Abstract and Key Words【Abstract】：This system mainly makes the AT89S52 as the lord to control the chip, carry out all mathematics calculations and the procedure storage, and pass to combine to control the electrical engineering sport to attain the purpose that draws on the drawing board, treading into the electrical engineering to adopt the L297 conduct and actions control chip, the L298 is the power to drive the electric circuit.Carry out the organization adoption treads into the electrical engineering to do the motive, adopt to tread into the electrical engineering and can shut the wreath control is with the province of position spreads the feeling machine, and exercise the accuracy contain huge exaltation, what we adopt tread into the electrical engineering to tread into the Cape to only have 1.8 °s to have already used enough to this system accuracy, another our design still have many characteristicses, can control error margin within the scope of certain, the end carry on again to revise.【Key Words】：AT89S52 L297 L298 Step Angle Closed loop control Step Motor目录第一章设计任务与技术指标----------------------------------------------------------------61.1设计任务--------------------------------------------------------------------------------61.2技术指标--------------------------------------------------------------------------------71.3题目简评--------------------------------------------------------------------------------7 第二章方案论证与比较---------------------------------------------------------------------- 82.1闭环控制系统------------------------------------------------------------------------- 82.2开环控制系统--------------------------------------------------- ----------------------9第三章系统硬件设计------------------------------------------------------------------------103.1系统的总体组成---------------------------------------------------------------------103.2步进电机的驱动电路---------------------------------------------------------------103.3步进电机控制------------------------------------------------------------------------103.4相位顺序的产生------------------------------------------------ ---------------------133.5负载电流的调节------------------------------------------------ ---------------------143.6相位斩波和禁止斩波---------------------------------------------------------------153.7步进电机驱动芯片L398-----------------------------------------------------------15-3.8步进电机的基本原理---------------------------------------------------------------163.9步进电机的基本参数--------------------------------------------------------------17 第四章系统软件设计------------------------------------------------------------------------204.1程序流程图---------------------------------------------------------------------------204.2程序清单------------------------------------------------------------------------------20 第五章系统的组装---------------------------------------------------------------------------215.1整机结构图及工艺说明------------------------------------------------------------21 第六章系统调试------------------------------------------------------------------------------226.1电路的调试方案---------------------------------------------------------------------226.2测试结果------------------------------------------------------------------------------226.3测试结论------------------------------------------------------------------------------23 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------24 致谢----------------------------------------------------------------------------------------------25 附录一-------------------------------------------------------------------------------------------26附录二-------------------------------------------------------------------------------------------29 附录三-------------------------------------------------------------------------------------------30第一章设计任务与技术指标1.1 设计任务：设计一电机控制系统，控制物体在倾斜（仰角≤100度）的板上运动。
七段LED数码管引脚及其使用说明
七段LED数码管引脚及其使用说明
LED 数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。
在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。
由于常规的数码管起辉电流只有1～2 mA，最大极限电流也只有10～30 mA，所以它的输入端在5 V 电源或高于TTL 高电平(3.5 V)的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。
七段LED 数码管引脚
数码管使用条件：a、段及小数点上加限流电阻b、使用电压：段：根据发光颜色决定；小数点：根据发光颜色决定c、使用电流：静态：总电流80mA（每段10mA）；动态：平均电流4-5mA 峰值电流100mA
数码管使用注意事项说明：（１）数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角；（２）焊接温度：２６０度；焊接时间：５Ｓ（３）表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
L6201,L6202,L6203,L297,L298中文资料
t5(Vi)
反向电流关断延迟时间
图13
300
t6(Vi)
反向电流下降时间
图13
200
t7(Vi)
反向电流导通延迟时间
图13
400
t8(Vi)
反向电流上升时间
图13
200
（*）受限于功耗 （**）在同步整流中的（L6202//03）VSD压降如图4所示;一般L6201的电压值是0.3V
单位 ns ns ns ns ns ns ns ns
TLD表示 负载驱动时间 Tf 表示下降时间 Td表示 死区时间 T 表示一个时间段 T = Tr + TLD + Tf + Td
L620 L6201PS L6202
1
16
1
2
17
2
2,3,9,12
3
3
,18,19
4.5
—
4
—
1,10
5
6,7
—
6
8
—
7
9
4
8
10
5
9
11
6
10
L6203 10 11
6
1 2 3
名称
SENSE ENABLE
N.C.
GND GND GND N.C. OUT2
Vs OUT1
功能
外接电阻，提供电机反馈控制电流 高电平有效，选择IN1或者IN2接口 不接线
(*)INPUT1和INPUT2是控制器的数字输出级
虽然L6201/1PS/2/3这类芯片能保证被击穿的情况的
发生，但是不能避免由于DMOS管配置二极管的内部
结构而引起的强电流产生的检测热量。这种现象的产
l297驱动详解
下面我将我的pwm程序移植过来
void Init_Timer0(void){
TMOD |= 0x02; //模式设置
TH0 = (65536-500)/256; //初值的设定与单片的分频器有关
TL0 = (65536-500)%256;
time++;
division = 4；
if(time<division){ //产生高电平
clk = 1;
}else{
clk = 0;
}
if(time==10){
time = 0;
}
}
上述程序说明了什么呢，在clk给高电平的时候297才工作，给低电平的时候便不会工作。这样便完成了对297步进电机的控制。
下面进入编写程序的部分：
1 首先是方向和模式两个简单变量接口的设置，一共3种模式。半步方式（四相八拍）；基本步距，单相激励（单相四拍）；基本步距，两相激励。也就是说如果我们设置成为半步，就会产生一个四相八拍的相序；同理后面两种情况。就是说我们的四个输出口a,b,c,d就会有一个1,0的变化，具体参考8格雷码变换。
这是真的吗？
到这里，有没有小伙伴抱着这样的疑问：我需要给297产生一个pwm吗?怎么能没有pwm呢，我没读过资料，你不要骗我。哈哈，这说明你没有好好看书啊。我们驱动的是步进电机，步进电机是如何工作的呢，通过脉冲，一个脉冲走一步。那我给pwm做什么，即便pwm给的高电平处的时间再长，它会走两部吗。
EA = 1; //启动定时器
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
void Timer0_isr(void) interrupt 1{
步进电机驱动电路L297与L298以及原理分析
步进电机驱动电路原理图
L297与L298
步进电机驱动电路PCB图
原理分析：
电机转动过程中需要精密测出相应转过的角度，这就要求电机的灵敏度高，受惯性的影响较小，所以直流电机不满足要求。
故我们采用了带光耦隔离，利用抗干扰能力强的TLP521作为隔离保护；利用L297进行PWM脉宽平滑调速与输出限流保护；利用L298实现电机驱动及其正反转，并采用二极管进行续流保护。
如图所示，在步进电机驱动模块中，采用了带光耦隔离，抗干扰能力强的TLP521作为隔离电流保护芯片，其中L297的17脚通过给高低电平来控制步进电机的正反转，而18脚为步进时钟输入端，控制每个步数的时间增量，19脚步进电机的半步或者整步的选择，10脚为使能控制端，来控制电机的启停，而经过内部包含4 信道逻辑驱动电路、高压、大电流双H 桥式驱动器L298来控制电机的正反转（如图10）。
其中图6上的8个二极管起着续流保护的作用。
图10 L298内部原理图。
L297各引脚功能说明
L297各引脚功能说明1脚(SYNG)——斩波器输出端。
如多个297同步控制，所有的SYNC 端都要连在一起，共用一套振荡元件。
如果使用外部时钟源，则时钟信号接到此引脚上。
2脚(GND)——接地端。
3脚(HOME)——集电极开路输出端。
当L297在初始状态(ABCD=0101)时，此端有指示。
当此引脚有效时，晶体管开路。
4脚(A)——A相驱动信号。
5脚(INH1)——控制A相和B 相的驱动极。
当此引脚为低电平时，A相、B相驱动控制被禁止；当线圈级断电时，双极性桥用这个信号使负载电源快速衰减。
若CONTROL端输入是低电平时用斩波器调节负载电流。
6脚(B)——B相驱动信号。
图1L297引脚图7脚(C)——C相驱动信号。
8脚(INH2)——控制C相和D相的驱动级。
作用同INH1相同。
9脚(D)——D相驱动信号。
10脚(ENABLE)——L297的使能输入端。
当它为低电平时，INH1，INH2，A，B，C，D都为低电平。
当系统被复位时用来阻止电机驱动。
11脚(CONTROL)——斩波器功能控制端。
低电平时使INH1和INH2起作用，高电平时使A，B，C，D起作用。
12脚(Vcc)——+5V电源输入端。
13脚(SENS2)——C相、D相绕组电流检测电压反馈输入端。
14脚(SENS1)——A相、B相绕组电流检测电压反馈输入端。
15脚(Vref)——斩波器基准电压输入端。
加到此引脚的电压决定绕组电流的峰值。
16脚(OSC)——斩波器频率输入端。
一个RC网络接至此引角以决定斩波器频率，在多个L297同步工作时其中一个接到RC网络，其余的此引角接地，各个器件的脚I(SYNC)应连接到一起这样可杂波的引入问题如图5所示。
7805引脚图及其作用7805是我们最常用到的稳压芯片了，使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源,他的输出电压恰好为5v，刚好是51系列单片机运行所需的电压，他有很多的系列如ka7805，ads7805，cw7805等，性能有微小的差别,用的最多的还是lm7805。
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L297各引脚功能说明
1脚(SYNG)——斩波器输出端。
如多个297同步控制，所有的SYNC 端都要连在一起，共用一套振荡元件。
如果使用外部时钟源，则时钟信号接到此引脚上。
2脚(GND)——接地端。
3脚(HOME)——集电极开路输出端。
当L297在初始状态(ABCD=0101)时，此端有指示。
当此引脚有效时，晶体管开路。
4脚(A)——A相驱动信号。
5脚(INH1)——控制A相和B 相的驱动极。
当此引脚为低电平时，A相、B相驱
动控制被禁止；当线圈级断电时，双极性桥用这个信号使负载电源快速衰减。
若CONTROL端输入是低电平时用斩波器调节负载电流。
6脚(B)——B相驱动信号。
图1L297引脚图
7脚(C)——C相驱动信号。
8脚(INH2)——控制C相和D相的驱动级。
作用同INH1相同。
9脚(D)——D相驱动信号。
10脚(ENABLE)——L297的使能输入端。
当它为低电平时，INH1，INH2，A，B，C，D都为低电平。
当系统被复位时用来阻止电机驱动。
11脚(CONTROL)——斩波器功能控制端。
低电平时使INH1和INH2起作用，
高电平时使A，B，C，D起作用。
12脚(Vcc)——+5V电源输入端。
13脚(SENS2)——C相、D相绕组电流检测电压反馈输入端。
14脚(SENS1)——A相、B相绕组电流检测电压反馈输入端。
15脚(Vref)——斩波器基准电压输入端。
加到此引脚的电压决定绕组电流的峰值。
16脚(OSC)——斩波器频率输入端。
一个RC网络接至此引角以决定斩波器频率，在多个L297同步工作时其中一个接到RC网络，其余的此引角接地，各个器件的脚
I(SYNC)应连接到一起这样可杂波的引入问题如图5所示。
7805引脚图及其作用
7805是我们最常用到的稳压芯片了，使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源,他的输出电压恰好为5v，刚好是51系列单片机运行所需的电压，他有很多的系列如ka7805，ads7805，cw7805等，性能有微小的差别,用的最多的还是lm7805。
其中1接整流器输出的+电压，2为公共地(也就是负极)，3就是我们需要的正5V输出电压了。