基于A3967SLB的步进电机细分驱动系统设计
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2020-12-10
15:52:12
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基于基于A3967SLB的步进电机细分驱动系统设计的步进电机细分驱动系统设计
步进电机精度高，惯性小，在不失步的情况下没有步距误差积累，特别适用于数字控制的定位系统。传统的细
分驱动电路由细分环行分配器、放大器和合成器等部分组成。这种电路应用复杂，灵活性差。本文利用
A3967SLB作为步进电机微控芯片，简化了步进电机的控制实现。由于单片机资源没有PC丰富，人机界面也没
有PC友好，因此，本文采用了主从式结构，即PC用于管理，单片机用于执行。由A3967SLB构成步进电机的驱
动部分A3967SLB 是美国Allegro公司生产的PWM恒流控制微步距驱动二相步进电机专用驱动器。它的工作电压
可达30V，驱动电流达750mA，一个A3967SLB 即可驱动一台二相步进电机，可实现8
步进电机精度高，惯性小，在不失步的情况下没有步距误差积累，特别适用于数字控制的定位系统。传统的细分驱动电路由细
分环行分配器、放大器和合成器等部分组成。这种电路应用复杂，灵活性差。本文利用A3967SLB作为步进电机微控芯片，简
化了步进电机的控制实现。由于单片机资源没有PC丰富，人机界面也没有PC友好，因此，本文采用了主从式结构，即PC用
于管理，单片机用于执行。
由由A3967SLB构成步进电机的驱动部分构成步进电机的驱动部分
A3967SLB 是美国Allegro公司生产的PWM恒流控制微步距驱动二相步进电机专用驱动器。它的工作电压可达30V，驱动电流
达750mA，一个A3967SLB 即可驱动一台二相步进电机，可实现8细分驱动。芯片内部的PWM电流控制电路可通过加在PFD
的电压设置为慢、快、混合三种电流衰减模式，如果PFD端的电压高于0.6Vdd，则选择慢衰减方式。若低于0.21Vdd，则选择
快衰减模式。处于两者之间为混合衰减模式。另外，A3967SLB还能提供完善的保护措施，包括抑制瞬态电压，过热保护、防
止电流直通、欠电压自锁等功能。
A3967SLB和微处理器之间不需要附加其他的接口电路，该芯片采用Easy Stepper接口，将8条控制线减少了2条（步长和方
向），只要简单地输入控制步进电机的脉冲，其内嵌的转换器就可以实现对步进电机的控制。 A3967SLB还需要一些电阻、
电容来调整其工作参数，整个驱动电路非常简单。
如图1所示，MS1和MS2是步进电机细分分辨率选择的逻辑输入口；DIR是电机运转方向的选择口；RESET用于重置芯片初始
值，屏蔽所有外部输出；STEP为脉冲输入端口；OUT1A、OUT1B、 OUT2A、OUT2B为H桥的两对输出端口；ENABLE为使
能端；SLEEP为睡眠模式；SENSE1、SENSE2为H桥的电流检测电阻；REF为参考电压；GND为逻辑地和电源地；RC1、
RC2为H桥固定截止时间模拟输入。最大限流I
max
是由取样电阻R
s
和取样比较器的输入参考电压V
ref
决定的：
I
max
＝V
ref
/8R
s
AT89C52具有8KB Flash，256B内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/记数器，一个6向量两级中断系统，一个全双工串行
通信接口，同时片内还有振荡器和时钟电路。使用很方便。在这个系统中，单片机主要用来产生控制脉冲并与上位机进行串行
通信。
通信电路通信电路
在最简单的RS－232直接传送通信系统中，只要发送和接受双方同时准备好，仅用信号发送端（TXD）、信号接收端
（RXD）和信号地（GND）3 根信号线就可以进行通信；若以应答方式进行数据通信，可使用请求发送（RTS）、清除发送
（CTS）或数据终端准备（DTR）、数据装置准备（DSR）4 个信号进行硬件握手。在AT89C52单片机系统中，分别从P3.0
和P3.1引出串口线RXD和TXD，通过专用的电平转换芯片转换成RS－232接口标准的电平，这样，二者之间就可以通过RS－
232接口进行数字信号的传送。单片机可以通过直接传送或应答握手的方式与主机进行数据通信，但由于握手方式占用其它端
口，而单片机的端口数量有限，所以，计算机与单片机的通信常采用直接传送的方式。通信电路如图2所示。
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