步进电机控制电路

北京工业大学电子课程设计报告

（数电部分）

题目：步进电机

目录

一、设计题目------------------------------------------------------------------------------------------------3

二、设计任务和设计要求

1.设计题目------------------------------------------------------------------------------------------------3

2.设计技术指标及设计要求----------------------------------------------------------------------------3

三、电路设计------------------------------------------------------------------------------------------------4

1.脉冲发生电路-------------------------------------------------------------------------------------------4

2.环形脉冲分配电路-------------------------------------------------------------------------------------5

3.控制电路-------------------------------------------------------------------------------------------------6

4.驱动电路-----------------------------------------------------------------------------------------------10

5.步进电机-----------------------------------------------------------------------------------------------11

四、电路的组装和调试------------------------------------------------------------------------------------12

1.电路的组装----------------------------------------------------------------------------------------------12

2.电路的调试----------------------------------------------------------------------------------------------13

五、收获和体会---------------------------------------------------------------------------------------------14

六、附录------------------------------------------------------------------------------------------------------15

1.列表-------------------------------------------------------------------------------------------------------15

2.参考资料-------------------------------------------------------------------------------------------------15

3.部分芯片管脚图----------------------------------------------------------------------------------------16

一、设计题目

步进电机控制电路

二、设计任务和设计要求

1.设计任务：本课题要求设计一个步进电机的控制电路，该电路能对步进电机的运行状态进

行控制。

2.设计技术指标及设计要求：

基本要求：(1).能控制步进电机正转和反转及运行速度，并由LED显示运行状态。（步进电机工作方式可为单四拍或双四拍）。

A．单四拍方式，通电顺序为A—B—C—D—A

B．双四拍方式，通电顺序为AB—BC—CD—DA—AB

(2).测量步进电机的步距角。（通过实测步进电机旋转一周所需要的脉冲数，推算出步进电机的步距角）。

扩展要求：设计步进电机的工作方式为四相八拍。

C．四相八拍方式，通电顺序为A—AB—B—BC—C—CD—D—DA—A

(4).参考元器件：步进电机，发光二极管，续流二极管IN4004，复合三极管

TIP122；5Ω（1W）电阻，其它电容、电阻若干。

三、电路设计

1.脉冲发生电路

脉冲发生电路是由NE555及外接阻容元件构成的多谐振荡器产生的，多谐振荡器是一种可以产生周期性的矩形脉冲信号的自己振荡电路。

图3.1

根据公式f=1/[ln2(R1+2R2)C] 和q=(R1+R2)/(R1+2R2) 可分别计算出其频率和占空比

实际数据：R1=1KΩR2=1KΩ C=1uF

计算数值：f=480.9HZ

实际数值：f=493.42HZ

占空比：q=33.3%

后面为了实现变速，将R1替换为一个滑动变阻器。

2.环形脉冲分配电路

环形脉冲分配电路是步进电机中一个重要环节，利用环形脉冲分配电路可以产生所需要的脉冲波形，以实现对步进电机的控制。生成题目所要要求的单四拍，双四拍，和四相八拍三种工作模式。