基于单片机和CPLD的步进电机细分驱动系统

摘 要：介绍了一种采用单片机和CPLD(Complex Programmable Logic Device)实现步进电机细分驱动的方法。利用单片机来设定电机的转速、转向。由CPLD产生阶梯脉冲经过DAC变换。形成阶梯形电压信号以控制步进电机每相绕组在各时剖的电压，从而实现步进电机的细分驱动。采用CPLD大大简化了系统的外围硬件电路结构，提高了系统的抗干扰性能，缩短了步进电机驱动器的设计周期。 关键词：步进电机；CPLD；细分驱动；DAC 1 引 言 步进电机是一种将数字式电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件。由于他具有直接实现数字控制，控制性能好，抗干扰能力强，具有自锁能力，具有较高的开环控制精度等优点，广泛应用在各种数控机床和各种自动控制 系统中。在步进电机众多驱动方式中，由于细分驱动可以使电机获得更小的步距角，可以明显减小电机的振动、噪声，改善步进电机的低频性能而受到青睐，但是一般来说这种方式的驱动系统都十分复杂，控制芯片的体积都很大。本文研究的驱动系统将大大弥补细分驱动的这一不足之处。 2 步进电机细分驱动的原理 由于三相步进电机的性价比高，所以此次研究选择的是三相步进电机。步进电机靠轮流给各相绕组通电来改变绕组合成磁势的方向和大小使转子旋转。通常三相步进电机的运行方式有； (1)单3拍运行(A～B—C—A)，产生空间上相差120。的磁场矢量； (2)双3拍运行，产生空间上相差120。的磁场矢量