基于PIC16F873單片機的步進電機控制系統(tǒng)

RA0口外接4．7 kΩ的可調(diào)電位器，利用單片機內(nèi)部的模／數(shù)轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，進而控制輸出脈沖頻率的高低，完成步進電機速度的“連續(xù)”調(diào)節(jié)。過流檢測的結(jié)果直接引入到RB6，通過中斷實現(xiàn)對電流的快速控制。
2．2 驅(qū)動電路設計
功率MOSFET管的部分驅(qū)動電路如圖3所示。

由于功率MOSFET管柵極電容的存在，對該管的驅(qū)動電流實際表現(xiàn)為對柵極電容的充、放電。圖中電路的設計可改進功率MOSFET管的快速開通時間，減少在前級門電路上的功耗，提高了驅(qū)動電流的前后沿陡度，能夠改善高頻響應。
柵源間過壓保護齊納二極管的穩(wěn)壓值為15 V。功率MOSFET管柵源間的阻抗很高，工作于開關狀態(tài)下的漏源間電壓的突變會通過極間電容藕合到柵極而產(chǎn)生相當幅度的VGS脈沖電壓。這一電壓會引起柵源擊穿造成管子的永久損壞，如果是正方向的VGS脈沖電壓，雖然達不到損壞器件的程度，但會導致器件的誤導通。為此，要適當降低柵極驅(qū)動電路的阻抗，在柵源之間并接阻尼電阻或接一個穩(wěn)壓值小于20 V而又接近20 V的齊納二極管，防止柵源開路工作。
為了抑制功率管內(nèi)的快恢復二極管出現(xiàn)反向恢復效應．在電路中接入4只快恢復二極管。其中，反并聯(lián)快恢復二極管的作用是為電機相繞組提供續(xù)流通路，其余2只是為了使功率MOSFET管內(nèi)部的快恢復二極管不流過反向電流，以保證功率MOSFET管在動態(tài)工作時能起正常的開關作用。
2．3 顯示與按鍵處理電路
在單片機應用系統(tǒng)中，鍵盤顯示接口技術已經(jīng)比較成熟，相對于并行方式，串行擴展接線靈活，占用單片機資源少，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化，極易形成用戶的模塊化結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代單片機應用系統(tǒng)廣泛采用串行擴展技術。ZLG7289A是具有SPI串行接口功能的可同時驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管或64只獨立LED的智能顯示驅(qū)動芯片。單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。ZLG7289A采用串行方式與微處理器通信。串行數(shù)據(jù)從。DIO引腳送入芯片，并由CLK端同步。當選信號變?yōu)榈碗娖胶?，DIO引腳上的數(shù)據(jù)在CLK引腳的上升沿被寫入ZLG7289A的緩沖寄存器。
應注意的是ZLG7289A應連接共陰式數(shù)碼管，在應用中無需用到的數(shù)碼管和鍵盤可以不連接，省去數(shù)碼管和對數(shù)碼管設置消隱屬性均不會影響鍵盤的使用。整個電路無需添加鎖存器、驅(qū)動器、寄存器等，耗電較小，軟件設計中也無需進行顯示譯碼，省去了靜態(tài)顯示擴展芯片，大大節(jié)省了MCU的占用時間，因而使用更方便，適于推廣。
本電路設計中僅采用4×4鍵盤和4位數(shù)碼管，已完全滿足設計需要。PIC16F873單片機與ZLG7289接口示意如圖4所示。