基于L297/L298芯片步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制

　　L298芯片是一種高壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，其設(shè)計(jì)是為接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號和驅(qū)動(dòng)電感負(fù)載的，例如繼電器、圓筒形線圈、直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 具有兩抑制輸入來使器件不受輸入信號影響。每橋的三級管的射極是連接在一起的，相應(yīng)外接線端可用來連接外設(shè)傳感電阻?？砂仓昧硪惠斎腚娫?，使邏輯能在低電壓下工作。L298芯片是具有15個(gè)引出腳的多瓦數(shù)直插式封裝的集成芯片。

　　圖3中.AT89C52通過串口經(jīng)MAX232電平轉(zhuǎn)換之后與微機(jī)相連。接受上位機(jī)指令。向L297發(fā)出時(shí)鐘信號、正反轉(zhuǎn)信號、復(fù)位信號及使能控制等信號。電路中，電阻R13，R15用來調(diào)節(jié)斬波器電路的參考電壓，該電壓將與通過管腳13，14所反饋的電位的大小比較，來確定是否進(jìn)行斬波控制，以達(dá)到控制電機(jī)繞組電流峰值、保護(hù)步進(jìn)電機(jī)的目的

　　由于L297內(nèi)部帶有斬波恒流電路，繞組相電流峰值由Uref確定。當(dāng)采用兩片L297通過L298分別驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩繞組，且通過兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器改變每相繞組的Uref時(shí)，即組成了步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路。另外，為了有效地抑制電磁干擾，提高系統(tǒng)的可靠性，在單片機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)回路中利用兩個(gè)16引腳光電耦合器件TLP521-4組成如圖3所示的隔離電路。其作用是切斷了單片機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)回路之間電的直接聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與驅(qū)動(dòng)回路系統(tǒng)地線的分別聯(lián)接。防止處于大電流感性負(fù)載下工作的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的干擾信號以及電網(wǎng)負(fù)載突變產(chǎn)生的干擾信號通過線路串入單片機(jī)，影響單片機(jī)的正常工作。

　　4 軟件組成

　　在該電路中，將P1.0口設(shè)為電機(jī)開始按鈕，P1.1，P1.2，P1.3為速度選擇按鈕。速度由低到高，P1.4為電機(jī)停止按鈕。并設(shè)三檔速度的最高速度依次為500pps、1000pps、2000pps 。RXD，TXD 已由MAX232電平轉(zhuǎn)換接出串口。此外，步進(jìn)電機(jī)其啟動(dòng)，停止的頻率較低，一般在100-250Hz之間，而最高運(yùn)行頻率要求較高。通常為1-3kHz，為使其在啟動(dòng)、運(yùn)行和停止整個(gè)過程中，既不會(huì)失步，又能夠盡快精確地達(dá)到目標(biāo)位置，運(yùn)行速度都要有一個(gè)加速一恒速減速的過程。這里采用常用的離散辦法來逼近理想的近似梯形的升降速曲線，如圖5所示。即利用定時(shí)器中斷方式來不斷改變定時(shí)器裝載值的大小。

　　本例中。為計(jì)算方便，把各離散點(diǎn)的速度所需的裝載值用公式轉(zhuǎn)化為各自所需的定時(shí)時(shí)間固化在系統(tǒng)的ROM 中，這里用TH0=（65536-time）/256，TL0=（65536-time）％256來計(jì)算裝載值，time表示各階梯所需定時(shí)時(shí)間。系統(tǒng)在運(yùn)行中用查表法查出所需的時(shí)間，從而大幅度減少占用CPU的時(shí)間，提高系統(tǒng)的相應(yīng)速度。因此。該程序主要由控制主程序、加減速子程序組成，主程序框圖如圖4所示。

　　5 結(jié)論

　　本文創(chuàng)新點(diǎn)在于提出應(yīng)用單片機(jī)和L297、L298集成電路構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器。使之具有元件少。可靠性高、占空間少、裝配成本低等優(yōu)點(diǎn)。通過軟件開發(fā)，可以簡化和減輕微型計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)。另外。在上面提出的在加減速程序中定時(shí)器的裝載值用式子計(jì)算不精確，這兩條賦值要執(zhí)行不少的時(shí)間。具體做的時(shí)候。可直接把初值計(jì)算出來或把除號用相加來計(jì)算。以達(dá)到精確的目的。