2步进电机控制系统总体方案设计

2.1 步进电机控制系统的方案选择文献综述

步进电机的运转是由电脉冲信号控制的，其角位移量与脉冲数成正比，每给一个脉冲，步进电机就转动一个角度，改变脉冲输入频率，相应在单位时间内电机转动的角度就发生改变，从而实现了对电机速度的控制；改变通电顺序，即改变定子磁场旋转的方向，就可以达到控制步进电机正反转的目的；对脉冲信号进行脉冲计数，对计数值进行控制，可实现步进电机的指定角度转动。

步进电机必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用，能够快速起动、停止以及频繁的定位动作，精度比较高且不积累误差，能在较高的温度环境下正常工作，也能在低速时正常运转。和其它的电机相比具有比较明显的优势。但主要的不足是效率较低，且不易控制。传统的步进电机控制系统的实现方案主要有以下几种：

（1）基于单片机控制：采用单片机来控制步进电机，实现了软件与硬件相结合的控制方法。用软件代替环形分配器，达到了对步进电机的最佳控制。系统中采用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动线路。由于单片机的功能强大功能，还可设计大量的外围电路，键盘作为一个外部中断源，设置了步进电机正转、反转、档次、停止等功能，采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序，完成对步进电机的最佳控制，显示器及时显示正转、反转速度等状态。环形分配器其功能由单片机系统实现，采用软件编程的办法实现脉冲的分配因。图2.1为基于单片机的步进电机控制系统框图。