引言 随着现代电子技术的发展，人们正处于一个信息时代。电子技术的应用越来越广 泛。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，它在速度、位 置等控制领域被广泛地应用。但步进电机必须由环形脉冲信号、功率驱动电路等 组成控制系统方可使用。本设计将设计一个三相步进电机控制驱动电路。 摘要
引言 随着现代电子技术的发展，人们正处于一个信息时代。电子技术的应用越来越广 泛。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，它在速度、位 置等控制领域被广泛地应用。但步进电机必须由环形脉冲信号、功率驱动电路等 组成控制系统方可使用。本设计将设计一个三相步进电机控制驱动电路。 摘要 本设计是三相步进电机驱动电路。主要由触发器、计数器、译码器和门电路构 成。时钟信号由 555 芯片构成的多谐振荡器电路产生。 本系统主要具有以下特点： 1. 具有速度可变功能。 2. 可以工作在“三相单三拍”、“三相六拍”的两种工作方式选择的状态下。 3. 能实现步进电机的正传、反转。 1 脉冲源 脉冲源采用 555 定时器产生，它工作频率易于改变从而可以控制步进电机的速度 并且工作可靠，简单易行。 1.1 用 555 定时器组成的多谢振荡器 用 555 定时器组成的多谢振荡器如图 1.1（a）所示。接通电源后电容 C2 被充 电， 500Ω Key=A 图 1.1（a）占空比可调的方波发生器 当 vc 上升到 2vcc3 时，使 vo 为低电平，同时放电三级 T 管导通，此时电容 C 通过 R2、R3 和 vcc3 T 放电，vc 下降。当 vc 下降到时，vo 翻转为高电平。 vcc3 当放电结束时，T 截止，vcc 将通过 R1、R2 向电容 C 充电，vc 由 上升到 2vcc3 。 当上升到时，电路又反转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得 到一 个周期性的矩形波。电路的工作波形如图 1.1（b）。 图 1.1（b）由 555 定时器组成的多振荡器工作波形 2 环形分配器 三相单三拍采用三个 D 触发器构成环形计数器。用一个 74LS163 计数器和一个 74CH138 译码器产生三相六拍信号。 2.1 三相单三拍 用 D 触发器构成的环形计数器如图 2.1（a）所示。触发器 U1A 输入高电平 clk 在 74F74D 图 2.1（a）D 触发器构成的环形计数器 时钟脉冲的作用下，将会有如表 2.1 所示的 3 个状态。图 2.1（b）所示为时钟脉 冲下的波形。 表 2.1 图 2.1（b） 2.2 三相六拍 如图 2.2（a）所示的电路，是借助 74LS163 的同步预置功能，采用反馈置法构成 图 2.2（a） 六进制数器。图 2.2（a）所示电路的接法是把输出 QCQBQA=101 的状态经译码 产生预置信号 0，反馈至 LOAD 端，在下一个时钟脉冲上升沿到达时置入 000 状 态。表 2.2 所示是图 2.2（a）所示电路的 6 个状态。 表 2.2（a） 将上述 QCQBQA 输出的 6 个状态经 74HC138 译码器与相应的门电路将有表 2.2 所示的六个状态。电路如图 2.2（b）所示 图 2.2（b） 输出波形为图 2.2（c）所示 图 2.2（c） 表 2.2（b） 3 步进电机的正传、反转及“三相单三拍”、“三相六拍”的两种工作方式的选择。 （a） 三相单三拍正转 （b） 表 3（a） 三相六拍正转 表 3（ ） （c） 三相单三拍反转 （d） 三项六拍反转 图 3 3.1 步进电机的正传、反转 如图 3.1（a）所示开关 J2、J3 控制正转、反转。开关 J2、J3 打向左边步进电机 正转，将会有表 2.1、2.2（a）所示的三个状态，输出波形如图 3（a）（b）所 示。当开关 J2、J3 打向右边步进电机反转将会有表 3（a）（b）所示的三个状 态，输出波形如图 3（c）（d）所示。 3.2“三相单三拍”、“三相六拍”的两种工作方式的选择。 如图 3.1（a）所示开关 J1 控制“三相单三拍”、“三相六拍”的切换。开关 J1 打向 左边使 2.1（a）所示电路工作，输出为三相单三拍。输出波形如图 3（a）（c） 所示。当开关 J1 打向右边使 2.2（b）所示电路工作，输出为三相六拍。输出波形 如图 3（b）（d）所示。 附 录 U1A~1PR 1CLK1Q1D~1Q~1CLR 74F74D 74F74 功能表 U7 AY0BY1CY2Y3G1&Y4~G2AY5~G2B Y6Y774HC138D_6V 74HC138 功能表 U5 ~CLR~LOAD ENTRCOENP CLK AQABQBCQCDQD74LS163D 74LS163 输入（上）输出（下）波形 参考文献 【1】康华光.电子技术基础[M]（数字部分）.北京：高等教育出版社，2006.1 【2】王兆安.黄俊.电力电子技术[M]（第 4 版）.北京：机械工业出版社，2000 【3】彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 北京：高等教育出版社，1997 【4】毕满清. 电子技术实验与课程设计[M]. 北京：机械工业出版社，1995 【5】陈明义. 电工电子技术课程设计指导[M]. 长沙：中南大学出版社，2002 【6】陈永甫. 新编 555 集成电路应用 800 例[M]. 北京：电子工业出版社 2000 【7】陈隆昌.控制电机[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2004 【8】
以上信息由无锡惠斯通电机科技有限公司整理编辑，了解更多步进电机,两相步进电机,混合式步进电机信息请访问http://www.huistong.com