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步进电机的功能模块设计概述


  本模块可分为如下3个部分:
  ·单片机系统:控制步进电动机;
  ·外围电路:PIC单片机和步进电动机的接口电路;
  ·PIC程序:编写单片机控制步进电功机的接口程序,实现三角波信号的输出功能。
  (1)步进电动机与单片机的接口。
  单片机是性能极佳的控制处理器,在控制步进电机工作时,接口部件必须要有下列功能。
  ①电压隔离功能。
  单片机工作在5V,而步进电机是工作在几十V,甚至更高。一旦步进电机的电压串到单片机中,就会损坏单片机;步进电机的信号会干扰单片机,也可能导致系统工作失误,因此接口器件必须有隔离功能。
  ②信息传递功能。
  接口部件应能够把单片机的控制信息传递给步进电机回路,产生工作所需的控制信息,对应于不同的工作方式,接口部件应能产生相应的工作控制波形。
  ③产生所需的不同频率。
  为了使步进电机以不同的速度工作,以适应不同的目的,接口部件应能产生不同的工作频率。
  (2)电压隔离接口。
  电压隔离接口专用于隔离低压部分的单片机和高压部分的步进电机驱动电路,以保证它们的正常工作。
  电压隔离接口可以用脉冲变压器或光电隔离器,基本上是采用光电隔离器。单片机输出信号可以通过TTL门电路或者直接送到晶体管的基极,再由晶体管驱动光电耦合器件的发光二极管。
  发光二极管的光照到光电耦合器件内部的光敏管上,转换成电信号,再去驱动步进电机的功率放大电路,电流放大接口是步进电机功放电路的前置放大电路。它的作用是把光电隔离器的输出信号进行电流放大,以便向功放电路提供足够大的驱动电流。
  (3)工作方式接口和频率发生器。
  用单片机控制步进电动机,需要在输入输出接口上用3条I/0线对步进电动机进行控制,这时,单片机用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步进电动机的三相。

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