细分驱动是指在每次脉冲切换时,不是将绕组的全部电流通入或切除,而是只改变相应绕组中电流的一部分,电动机的合成磁势也只旋转步距角的一部分。细分驱动时,绕组电流不是一个方波而是阶梯波,额定电流是台阶式的投入或切除。比如:电流分成n个台阶,转子则需要n次才转过一个步距角,即n细分细分驱动最主要的优点是步距角变小,分辨率提高,且提高了电机的定位精度、启动性能和高频输出转矩:其次,减弱或消除了步进电机的低频振动,降低了步迸电机在共振区工作的几率。可以说细分驱动技术是步进电动机驱动与控制技术的一个飞跃。
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在一般的步进电机工作中,其电源均采用单极性直流电,通过对步进电机的各相绕组按恰当的时序方式通电,就可使其执行步进转动。当某一相绕组通电时相应的两个磁极就分别形成N-S极产生磁场,并与转子形成磁路。在磁场的作用下,转子将转动一定的角度,使转子齿与定子齿对其,从而使步进电机向前“走”一步。转子的角位移大小及转速分别与输入的电脉冲数及频率成正比,并在时间上与输入的脉冲同步。只要能正确控制输入的电脉冲数、频率以及电机各相绕组通电的相序,即可得到所需要的转角、转速及转向,通过单片机很容易实现对步进电机的数字控制。
本设计采用AT89S51单片机实现对四相步进电机的启动和停止以及转速的控制。由单片机产生的脉冲信号向驱动电路输出四相脉冲信号,四相脉冲经驱动电路功率放大后驱动步进电机的转动,实现步进电机的升降频控制。