基于 80196 与 PBL3717 的步进电机控制系统
摘要: 本文介绍由 Intel 80C196KC 单片机和两片 PBL3717A 电机驱动芯片构成的二相步进电机的控制系统,包括了
基于 PBL3717A 芯片的电机驱动的硬件电路设计和步进电机的软件控制程序。系统通过 80C196KC 高速输出口 HSO
输出控制脉冲,占用的 CPU 资源极少,实现了步进电机的转动,锁定,变速控制和软件细分控制。
关键字:PBL3717 80C196KC 步进电机
1.引言
步进电动机是一种纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转变为角位移,通过改变输出脉冲信号的频率和个数,可
以实现调速和位置控制,具有较好的低速运行特性和较宽的调速范围,数控简单,成本低,无累积误差,能够准确的
移动和定位
[1]
。PBL3717A 是 SGS-THOMSON 公司生产的步进电机单相绕组的专用驱动芯片,两块 PBL3717A 芯片
和少量无源电路元件可以组成一组完整的二相步进电机的控制驱动电路。80C196KC 是 INTEL MCS96 系列中一款高
性能的 CHMOS 型的 16 位单片机,使用 80C196KC 和 PBL3717 可以很好的实现二相混合式步进电动机的运转、转
矩细分、变速和锁定控制。
2.硬件设计
2.1 电机驱动电路
2.1.1 PBL3717A 电机驱动芯片
本系统中采用的 PBL3717A 步进电机驱动芯片,通过单片机输出控制信号,实现对步进电机不同的步距控制。下面
就介绍一下 3717A 芯片的工作原理。
图 1 PBL3717A 结构图
如图 1 为双列直插 16 管脚的
PBL3717A 的电机驱动芯片的
结构图电路
[2]
,
管脚 1 和管脚 15 是芯片电流的输
出端,分别连接电机线圈的两
端,内部由四片达林顿晶体管和续
流二极管构成一个 H 型电桥。管脚 8 为相位选择端,控制电流输出的方向,当为高电平时,电流从 OUTPUTA 流向
OUTPUTB 端。内置的施密特触发器能够较好的消除噪声干扰和换向电流的延迟。管脚 9 和管脚 7 时电流选择输入端,
输入不同的逻辑控制信号,选通片内三个不同的电压比较器,来选择不同大小的输出电流。比较器端的基准电压由外
加电压经分压电阻取得,从上至下的四个片内分压电阻分别为 6kΩ、223Ω、223Ω、105Ω,分压比为
0.084、0.050、0.016,因此在不同逻辑控制输入信号下,输出电流为 I
00
:I
10
:I
01
=1:0.6:0.2。管脚 16 外接绕组
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