L297/L298晶片步進電機的單片機控制實現

2020-12-06 電子產品世界

1 引言

步進電動機是將電脈衝激勵信號轉換成相應的角位移或線位移的離散值控制電動機，這種電動機每當輸入一個電脈衝就動一步，所以又稱脈衝電動機。步進電動機把電脈衝信號變換成角位移以控制轉子轉動的微特電機。在自動控制裝置中作為執行元件。每輸入一個脈衝信號，步進電動機前進一步，故又稱脈衝電動機。步進電動機多用於數字式計算機的外部設備，以及印表機、繪圖機和磁碟等裝置。 在數字控制系統中具有精度高，運行可靠。如採用位置檢測和速度反饋，亦可實現閉環控制。步進電動機已廣泛地應用於數字控制系統中，如數模轉換裝置、數控工具機、計算機外圍設備、自動記錄儀、鐘錶等之中，另外在工業自動化生產線、印刷設備等中亦有應用。

2 工作原理

由於步進電機是一種將電脈衝信號轉換成直線或角位移的執行元件，它不能直接接到交直流電源上，而必須使用專用設備-步進電機控制驅動器典型步進電機控制系統如圖1所示：控制器可以發出脈衝頻率從幾赫茲到幾十千赫茲可以連續變化的脈衝信號，它為環形分配器提供脈衝序列。環形分配器的主要功能是把來自控制環節的脈衝序列按一定的規律分配後，經過功率放大器的放大加到步進電機驅動電源的各項輸人端，以驅動步進電機的轉動。環形分配器主要有兩大類：一類是用計算機軟體設計的方法實現環分器要求的功能，通常稱軟環形分配器。另一類是用硬體構成的環形分配器，通常稱為硬環形分配器。

圖1 典型步進電機控制框圖

3 硬體組成

文中所控制的步進電機是四相單極式35BY48HJ120減速步進電動機。本文所設計的步進電機控制驅動器的框圖如圖2所示。片內置8K字節可重複擦寫的Flash閃速存儲器。256位元組RAM。3個16位定時器。可編程串行UART通道。

圖2 本文提出的步進電機控制驅動器框圖

L297是義大利SGS半導體公司生產的步進電機專用控制器，它能產生4相控制信號，可用於計算機控制的兩相雙極和四相單相步進電機，能夠用單四拍、雙四拍、四相八拍方式控制步進電機。它們所組成的微處理器至雙橋式步進電動機的接口如圖3所示。這種方式結合的優點是，需要的元件很少，可靠性高和佔空間少，並且通過軟體開發，可以簡化和減輕微型計算機的負擔。

L297晶片是一種硬體環分集成晶片。晶片內的PWM斬波器電路可開關模式下調節步進電機繞組中的電機繞組中的電流。該集成電路採用了SGS公司的模擬/數字兼容的I2L技術，使用5V的電源電壓，全部信號的連接都與TFL/CMOS或集電極開路的電晶體兼容。它可產生四相驅動信號，用於計算機控制的兩相雙極或四相單極步進電機，這一部分是由兩種輸入模式控制，方向控制（CW/CCW） 和HALF/FULL 以及步進式時鐘CLOCK.它將解碼器從一階梯推進至另一階梯。解碼器有四個輸出點連接到輸出邏輯部分，因此L297能產生三種相序信號，對應於三種不同的工作方式：即半步方式（HALF STEP）；基本步距（FULL STEP，整步）一相激勵方式；基本步距兩相激勵方式。脈衝分配器內部是一個3bit可逆計數器，加上一些組合邏輯。產生每周期8步格雷碼時序信號，這也就是半步工作方式的時序信號。

pic相關文章:pic是什麼

塵埃粒子計數器相關文章:塵埃粒子計數器原理 脈衝點火器相關文章:脈衝點火器原理

相關焦點

  • 基於單片機和L297/L298晶片的步進電機控制驅動器設計
    每輸入一個脈衝信號，步進電動機前進一步，故又稱脈衝電動機。步進電動機多用於數字式計算機的外部設備，以及印表機、繪圖機和磁碟等裝置。 在數字控制系統中具有精度高，運行可靠。如採用位置檢測和速度反饋，亦可實現閉環控制。步進電動機已廣泛地應用於數字控制系統中，如數模轉換裝置、數控工具機、計算機外圍設備、自動記錄儀、鐘錶等之中，另外在工業自動化生產線、印刷設備等中亦有應用。
  • 單片機控制步進電機的原理
    本資料詳細介紹鄧步進電機的工作原理以及單片機控制步進電機的特點。步進電機是數字控制電機，它將脈衝信號轉變成角位移，即給一個脈衝信號，步進電機就轉動一個角度，因此非常適合於單片機控制。    步進電機可分為反應式步進電機、永磁式步進電機和混合式步進電機。
  • 用單片機和CPLD實現步進電機的控制
    它廣泛用於消費類產品(印表機、照相機)、工業控制(數控工具機、工業機器人)、醫療器械等機電產品中。 　　        通常的步進電機控制方法是採用CPU(PC機、單片機等)配合專用的步進電機驅動控制器來實現，這存在成本較高、各個環　　節搭配不便(不同類的電機必須要相應的驅動控制器與之配對)等問題。
  • 步進電動機的工作原理是什麼?怎樣設計一個基於單片機和L297/L298...
    打開APP 步進電動機的工作原理是什麼？怎樣設計一個基於單片機和L297/L298晶片的步進電機控制驅動器？步進電動機把電脈衝信號變換成角位移以控制轉子轉動的微特電機。在自動控制裝置中作為執行元件。每輸入一個脈衝信號，步進電動機前進一步，故又稱脈衝電動機。步進電動機多用於數字式計算機的外部設備，以及印表機、繪圖機和磁碟等裝置。 在數字控制系統中具有精度高，運行可靠。如採用位置檢測和速度反饋，亦可實現閉環控制。
  • 單片機對儀表步進電機的細分控制
    是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數，而不受負載變化的影響，即給電機某相線圈加一脈衝信號，電機則轉過一個步距角。這一線性關係的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點，使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變得非常簡單。雖然步進電機已被廣泛地應用，但步進電機並不像普通的直流電機、交流電機那樣在常規下使用。
  • 以單片機為核心的步進電機控制系統驅動設計
    本文利用A3967SLB作為步進電機微控晶片，簡化了步進電機的控制實現。由於單片機資源沒有PC豐富，人機界面也沒有PC友好，因此，本文採用了主從式結構，即PC用於管理，單片機用於執行。 由A3967SLB構成步進電機的驅動部分 A3967SLB是美國Allegro公司生產的PWM恆流控制微步距驅動二相步進電機專用驅動器。
  • 步進電機控制電路的實現方法
    從步進電機及細分控制的基本原理分析入手，論述了步進電機細分控制電路的實現方法。關鍵詞：步進電機；細分控制；電路設計。為實現步進電機細分控制，開發一套相對完善的細分控制系統，該系統的核心控制元件是微處理器，選用的是 STM32 系列產品，驅動晶片選用的是 TC1005，電流採樣通過下橋臂電阻實現，藉助上位 PC 機與下位機之間的實時通信，完成步進電機的細分控制。（2）控制與驅動單元。① 控制單元。
  • 單片機與TA8435的步進電機細分控制
    1 步進電機 步進電動機是純粹的數字控制電動機，它將電脈衝信號轉變為角位移，即給一個脈衝，步進電機就轉一個角度，因此非常合適單片機控制，在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數
  • 單片機實現步進電機控制系統設計的方法
    單片機實現的步進電機控制系統具有成本低、使用靈活的特點，廣泛應用於數控工具機、機器人，定量進給、工業自動控制以及各種可控的有定位要求的機械工具等應用領域。因此，單片機通過向步進電機驅動電路發送控制信號就能實現對步進電機的控制。
  • 51單片機與TA8435的步進電機細分控制
    1 步進電機 　　步進電動機是純粹的數字控制電動機，它將電脈衝信號轉變為角位移，即給一個脈衝，步進電機就轉一個角度，因此非常合適單片機控制，在非超載的情況下，
  • 基於單片機的步進電機開環控制系統
    摘要: 通過ATMEL89C51單片機對步進電機進行控制,主要介紹了步進電機控制器、驅動電路和LED顯示電路的設計,實現了步進電機的開環控制。
  • 基於ATMEGA48單片機的儀表步進電機的細分控制
    儀表步進電機本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/162587.htm　　步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。
  • 51單片機控制四相步進電機
    接觸單片機快兩年了，不過只是非常業餘的興趣，實踐卻不多，到現在還算是個初學者吧。這幾天給自己的任務就是搞定步進電機的單片機控制。以前曾看過有關步進電機原理和控制的資料，畢竟自己沒有做過，對其具體原理還不是很清楚。
  • 製作步進電機控制模塊
    通過那篇文章，我們知道要控制步進電機旋轉就需要時刻給步進電機發送脈衝。這帶來了些問題，比如需要步進電機一直旋轉，單片機就只能一直給它發送脈衝了，就很難去做其他事情了。還有步進電機相位越多需要控制引腳也就越多，如果步進電機數量多了單片機引腳根本不夠用，那麼有沒有解決方法呢？
  • 單片機與TA8435聯接控制步進電機原理圖
    單片機與TA8435聯接控制步進電機原理圖圖4是單片機與TA8435相連控制步進電機的原理圖，引腳M1和M2決定電機的轉動方式：M1＝0、M2＝0，電機按整步方式運轉；M1＝1、M2＝0，電機按半步方式運轉；M1＝0、M2＝1，
  • 單片機控制步進電機的正反轉
    呵呵，這次弄這個程序用了我兩年的時間，終於把我們正反轉程序寫成功並調試成功了，新年收到很多朋友給我的賀卡和祝福，不過，我覺得今天這個程序也是送給自己最好的禮物吧，學單片機真的有時候會很痛苦，一個程序當你怎麼編也編不出來的時候，有時候真的讓你夠難受的，失敗的那種感覺，也許只有學單片機的朋友才能夠體會得了，但是當一個程序編了好久，
  • 步進電機細分控制
    >控制電動機，它將電脈衝信號轉變為角位移，即給一個脈衝，步進電機就轉一個角度，因此非常合適單片機控制，在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數，而不受負載變化的影響，電機則轉過一個步距角，同時步進電機只有周期性的無累積誤差，精度高。
  • 用AT89C52單片機作為控制器,設計簡單實用的步進電機控制系統
    作者介紹了基於AT89C52單片機的兩相混合式步進電機控制系統的設計方案，增加了步進電機控制系統設計的靈活性。控制系統採用AT89C52單片機作為控制器，由達林頓功率管BUW49組成的雙H橋式電路作為驅動器，加入按鍵控制及LCD1602顯示。控制系統的電路結構簡單、設計思路清晰。實驗表明，控制系統操作簡單、運行可靠，具有較強的實用性。
  • 單片機控制步進電機1步10步100步正反轉
    一，程序設計方案的構想:1) 步進電機的控制原理本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/319603
  • 基於MCS-51單片機和步進電機實現鍋爐筒壁孔加工控制系統的設計
    基於MCS-51單片機和步進電機實現鍋爐筒壁孔加工控制系統的設計 佚名 發表於 2020-04-15 09:28:34 1、前 言 為實現鍋爐筒壁孔加工自動化而設計的數控系統