步進電機是一種將離散的電脈沖信號轉化成相應的角位移或線位移的電磁機械裝置，隨著工業(yè)技術的不斷進步，在自動化控制、高精密定位、精密加工等高新技術領域內，對步進電機的步進分辨率、電機運行品質等方面的要求也越來越高，相應地對其驅動裝置的要求也在不斷地提高。
一般來說，目前常見的步進電機的驅動電路有以下幾種：（1）單電壓串電阻驅動電路；（2）雙電壓驅動電路；（3）調頻調壓驅動電路；（4）斬波恒流驅動電路；（5）高低壓驅動電路；（6）細分驅動電路。
其中細分驅動電路是通過對步進電機的勵磁繞組中電流的控制，來調整步進電機步距角的大小，即把原來的一個整步步距角細分成若干步來完成，從而實現(xiàn)步進電機的高精度定位，大大提高步進電機的分辨率。
1方案概述本設計采用的細分方法是通過對步進電機的勵磁繞組中電流的控制，來將步進電動機的步距角進行細分。以三相步進式步進電動機為例，將三相步進式電動機的控制位置數(shù)由三拍通電邏輯順序變?yōu)榱耐娺壿嬳樞颍瑥亩蓪⒉竭M角降為原來的一半。通過等角度有規(guī)律的插入電流合成向量，控制電流合成矢量ih使ih不是一次變動60電角度，而是一次變化一個較小的角度3這樣就將步距角由原來的60°變?yōu)楹髞磔^小的微步距角a通電時，僅讓某一相繞組的電流在變化，另一組不變。這樣使各相的控制脈沖已變成了階梯波，細分步數(shù)越多，階梯越復雜。這種細分驅動方法只需要改變某一相的電流值，因此比較容易實現(xiàn)。111基于以上細分方法，本文采用p87lpc764單片機與8位da轉換器（dac0832）構成開環(huán)自動定位系統(tǒng)的細分驅動方案，結合單片機實現(xiàn)軟硬結合的控制則可實現(xiàn)同一臺步進電機多級細分驅動，使整個系統(tǒng)變得比較簡單而靈活，可靠性高，通用性好，具有很強的實用性。
硬件電路設計主要包括以下幾個部分：電源電路，da轉換電路，功率放大電路，線性光電隔離電路及保護電路等。
2電路設計21電源電路本文電源部分需要提供三組直流穩(wěn)壓電源：單片機電源+5v，d/a電源+5v及運放電源+15v.這里采用經(jīng)典的整流濾波電路就可以得到各個所需收穡日期：2005 -），女，江蘇姜堰人，南京工業(yè)職業(yè)技術學院高級工程師，工學碩士；吳春燕（1970 -），女，湖北武漢人，新疆工業(yè)高等專科學校講師，工學碩士。
22d/a轉換電路要的直流信號，如所示使用單片機實現(xiàn)步進電機的細分，有多種實現(xiàn)的渠道，但由于要實現(xiàn)電流的階梯上升或下降，而不是僅有高、低兩種電平，首先想到的就是利用da轉換器結合軟件的控制來實現(xiàn)此目的。da轉換器的作用是將二進制代碼表示的階梯波數(shù)值轉換為相應的電流值輸出，經(jīng)驅動系統(tǒng)放大，控制步進電機轉動。1本文所用的單片機p87lpc764的p0口有8個，用作輸出數(shù)據(jù)口，最大細分數(shù)可達到255步進電機是三相的，所以至少要有三路da這里選用8位d/a轉換器dac0832與單片機配合使用，實現(xiàn)方法比較簡單又可滿足設計要求。其接口電路如所示。
p87lpc764與dac0832白勺接口電路本系統(tǒng)中開關管的工作頻率比較高，因而對二極管的要求也比較高，來快速開通和關斷。
24線性光電隔離電路為了提高步進電機的工作可靠性，消除電機電感性繞組的串擾，避免引起測試與控制的錯誤，在設計中必須加強系統(tǒng)的抗干擾性設計。在硬件上，這里采用的是光電耦合器來實現(xiàn)控制系統(tǒng)和后向通道的完全實現(xiàn)電氣隔離，如所示。
一方面也可起到消除對外電磁干擾的作用。
25保護電路一般在系統(tǒng)中都要設計一定的保護電路，其作用是保護系統(tǒng)的安全，在發(fā)生異常時可發(fā)出報警信號。這里主要討論過流保護和過熱保護。
251過流保護這種保護電路是在相繞組電流或整個驅動級電流發(fā)生異常增大時發(fā)出保護警報信號。
abc三相均采用結構相同的電流檢測電路，而比較器的輸出同接到一個r-s觸發(fā)器的輸入端，只要有任一相繞組過流，該觸發(fā)器輸入就變?yōu)榈碗娖剑⑹箁-s觸發(fā)器翻轉，輸出低電平，從而關斷功率管，達到過流保護的目的。
252過熱保護元器件過熱將會使其不能正常工作，從而影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，因此在設計時采用一種簡單易行的方法，即將溫度保險絲串聯(lián)于回路中，若溫度過高則保險絲熔斷，從而可達到過熱保護的目的。
當然，對保護電路還可再進一步的優(yōu)化，對輸入信號進行實時監(jiān)護，發(fā)現(xiàn)輸入異常提供保護動作等等。
3電路。
三相六拍五細分的階梯電流波波形三相六拍十細分的階梯電流波波形4結束語本文探討了步進電機細分電路的控制思想，制定了步進電機細分驅動的方案，提出并詳細介紹了基于p87lpc764單片機的步進電機數(shù)字化任意多倍細分控制及功率驅動方法、控制原理和電路實現(xiàn)的關鍵技術，最高細分達到256細分，系統(tǒng)體積更小，控制更靈活，可維護性更強。
：岳紹義
：15303736697
：新鄉(xiāng)宏達振動電機設備有限責任公司
