步进电机细分驱动电路及原理后面是已经编好的程序改改就可直接使用Word格式文档下载.doc
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单片机控制的步进电机细分驱动电路根据末级功放管的工作状态可分为放大型和开关型两种（见下图5）。
图5 步进电机细分驱动电路
放大型步进电机细分驱动电路中末级功放管的输出电流直接受单片机输出的控制电压控制,电路较简单,电流的控制精度也较高,但是由于末级功放管工作在放大状态,使功放管上的功耗较大,发热严重,容易引起晶体管的温漂,影响驱动电路的性能。
甚至还可能由于晶体管的热击穿,使电路不能正常工作。
因此该驱动电路一般应用于驱动电流较小、控制精度较高、散热情况较好的场合。
开关型步进电机细分驱动电路中的末级功放管工作在开关状态,从而使得晶体管上的功耗大大降低,克服了放大型细分电路中晶体管发热严重的问题。
但电路较复杂,输出的电流有一定的波纹。
因此该驱动电路一般用于输出力矩较大的步进电机的驱动。
随着大输出力矩步进电机的发展,开关型细分驱动电路近年来得到长足的发展。
目前,最常用的开关型步进电机细分驱动电路有斩波式和脉宽调制（PWM）式两种。
斩波式细分驱动电路的基本工作原理是对电机绕组中的电流进行检测,和DPA输出的控制电压进行比较,若检测出的电流值大于控制电压,电路将使功放管截止,反之,使功放管导通。
这样,DPA输出不同的控制电压,绕组中将流过不同的电流值。
脉宽调制式细分驱动电路是把DPA输出的控制电压加在脉宽调制电路的输入端,脉宽调制电路将输入的控制电压转换成相应脉冲宽度的矩形波,通过对功放管通断时间的控制,改变输出到电机绕组上的平均电流。
由于电机绕组是一个感性负载,对电流有一定的波波作用,而且脉宽调制电路的调制频率较高,一般大于20kHz,因此,虽然是断续通电,但电机绕组中的电流还是较平稳的。
和斩波式细分动电路相比,脉宽调制式细分驱动电路的控制精度高,工作频率稳定,但线路较复杂。
因此,脉宽调制式细分驱动电路多用于综合驱动性能要求较高的场合。
C51程序代码为：
代码一
#include<
AT89X51.h>
staticunsignedintcount;
staticunsignedintendcount;
voiddelay（）;
voidmain（void）
{
count=0;
P1_0=0;
P1_1=0;
P1_2=0;
P1_3=0;
EA=1;
//允许CPU中断
TMOD=0x11;
//设定时器0和1为16位模式1
ET0=1;
//定时器0中断允许
TH0=0xFC;
TL0=0x18;
//设定时每隔1ms中断一次
TR0=1;
//开始计数
startrun:
P1_0=1;
delay（）;
P1_1=1;
P1_2=1;
P1_3=1;
gotostartrun;
}
//定时器0中断处理
voidtimeint（void）interrupt1
TH0=0xFC;
TL0=0x18;
//设定时每隔1ms中断一次
count++;
voiddelay（）
endcount=2;
count=0;
do{}while（count<
endcount）;
将上面的程序编译，用ISP下载线下载至单片机运行，步进电机便转动起来了，初步告捷！
不过，上面的程序还只是实现了步进电机的初步控制，速度和方向的控制还不够灵活，另外，由于没有利用步进电机内线圈之间的“中间状态”，步进电机的步进角度为18度。
所以，我将程序代码改进了一下，如下：
代码二
staticintstep_index;
voiddelay（unsignedintendcount）;
voidgorun（bitturn,unsignedintspeedlevel）;
step_index=0;
//允许CPU中断
//定时器0中断允许
TH0=0xFE;
TL0=0x0C;
//设定时每隔0.5ms中断一次
//开始计数
do{
gorun（1,60）;
}while
（1）;
TH0=0xFE;
TL0=0x0C;
voiddelay（unsignedintendcount）
voidgorun（bitturn,unsignedintspeedlevel）
switch（step_index）
case0:
break;
case1:
case2:
case3:
case4:
case5:
case6:
case7:
delay（speedlevel）;
if（turn==0）
step_index++;
if（step_index>
7）
step_index=0;
else
step_index--;
if（step_index<
0）
step_index=7;
改进的代码能实现速度和方向的控制，而且，通过step_index静态全局变量能“记住”步进电机的步进位置，下次调用gorun（）函数时则可直接从上次步进位置继续转动，从而实现精确步进；
另外，由于利用了步进电机内线圈之间的“中间状态”，步进角度减小了一半，只为9度，低速运转也相对稳定一些了。
但是，在代码二中，步进电机的运转控制是在主函数中，如果程序还需执行其它任务，则有可能使步进电机的运转收到影响，另外还有其它方面的不便，总之不是很完美的控制。
所以我又将代码再次改进：
代码三
//计数
//步进索引数，值为0－7
staticbitturn;
//步进电机转动方向
staticbitstop_flag;
//步进电机停止标志
staticintspeedlevel;
//步进电机转速参数，数值越大速度越慢，最小值为1，速度最快
staticintspcount;
//步进电机转速参数计数
//延时函数，延时为endcount*0.5毫秒
voidgorun（）;
//步进电机控制步进函数
spcount=0;
stop_flag=0;
//允许CPU中断
//定时器0中断允许
//设定时每隔0.5ms中断一次
turn=0;
speedlevel=2;
delay（10000）;
speedlevel=1;
stop_flag=1;
stop_flag=0;
spcount--;
if（spcount<
=0）
spcount=speedlevel;
gorun（）;
voidgorun（）
if（stop_flag==1）
return;
//0
//0、1
//1
//1、2
//2
//2、3
//3
//3、0
在代码三中，我将步进电机的运转控制放在时间中断函数之中，这样主函数就能很方便的加入其它任务的执行，而对步进电机的运转不产生影响。
在此代码中，不但实现了步进电机的转速和转向的控制，另外还加了一个停止的功能，呵呵，这肯定是需要的。
步进电机从静止到高速转动需要一个加速的过程，否则电机很容易被“卡住”，代码一、二实现加速不是很方便，而在代码三中，加速则很容易了。
在此代码中，当转速参数speedlevel为2时，可以算出，此时步进电机的转速为1500RPM，而当转速参数speedlevel1时，转速为3000RPM。
当步进电机停止，如果直接将speedlevel设为1，此时步进电机将被“卡住”，而如果先把speedlevel设为2，让电机以1500RPM的转速转起来，几秒种后，再把speedlevel设为1，此时电机就能以3000RPM的转速高速转动，这就是“加速”的效果。
在此电路中，考虑到电流的缘故，我用的NPN三极管是S8050，它的电流最大可达1500mA，而在实际运转中，我用万用表测了一下，当转速为1500RPM时，步进电机的电流只有90mA左右，电机发热量较小，当转速为60RPM时，步进电机的电流为200mA左右，电机发热量较大，所以NPN三极管也可以选用9013，对于电机发热量大的问题，可加一个10欧到20欧的限流电阻，不过这样步进电机的功率将会变小。
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