單片機(jī)對儀表步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制

　　硬件設(shè)計(jì)和軟件編程

　　根據(jù)細(xì)分原理可知，對于兩相步進(jìn)電機(jī)，需要同時控制兩組線圈的電壓大小和方向才能達(dá)到合成電流矢量控制的目的，控制線圈的電流大小有兩種方案：其一是通過單片機(jī)寫入數(shù)字量，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器件輸出模擬電壓，控制線圈電流大小;其二是通過某些單片機(jī)自帶的PWM引腳輸出占空比可控的方波，用其交流有效值控制線圈電流大小。很顯然，按照正弦規(guī)律變化的占空比決定了線圈電流大小也按照相同的正弦規(guī)律變化。線圈的電壓施加方向可以通過邏輯門電路來實(shí)現(xiàn)。

　　綜上，選用具有兩路16位精度PWM功能的ATMEGA48單片機(jī)，外圍硬件電路設(shè)計(jì)如圖2。

　　使用該單片機(jī)具有PWM功能的PB1和PB2連接PWM_A和PWM_B，使用兩個普通引腳連接DIR_A和DIR_B即可實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。原理說明如下：電機(jī)的A、/A、B、/B分別對應(yīng)四輸入與門電路的3、6、8、11引腳。在DIR_A和DIR_B為低電平時，門電路的1、9引腳為0狀態(tài)，三極管Q3、Q4截止，門電路的4、12引腳由于上拉處于1狀態(tài)，這樣，與門電路的3、8輸出為0，即A、B為0;此時與門電路的6、11輸出與PWM_A和PWM_B保持一致，即/A、/B由PWM_A和PWM_B決定。在其他狀態(tài)下，也具有同類特點(diǎn)：A和/A之間、B和/B之間的通電極性由DIR_A和DIR_B決定;A和/A之間、B和/B之間的電流大小由PWM_A和PWM_B的占空比決定。而且只要三極管Q3、Q4工作正常，與門電路就不會出現(xiàn)邏輯混亂的情況。