l297步進電機驅動電路

『壹』 尋L297+MOS管步進電機驅動電路圖

概述

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構，可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到准確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

目前，對步進電機的控制主要有由分散器件組成的環形脈沖分配器、軟體環形脈沖分配器、專用集成晶元環形脈沖分配器等。本設計選用第三種方案，用PMM8713三相或四相步進電機的脈沖分配器、SI-7300A兩相或四相功率驅動器，組成四相步進電機功率驅動電路，以提高集成度和可靠性，步進電機控制框圖見圖1。

圖1 步進電機控制系統框圖

硬體簡介

● PMM8713原理框圖及功能

PMM8713是日本三洋電機公司生產的步進電機脈沖分配器，適用於控制三相或四相步進電機。控制三相或四相步進電機時都可以選擇3種勵磁方式，每相最小吸入與拉出電流為20mA，它不僅滿足後級功率放大器的輸入要求，而且在其所有輸入端上均內嵌施密特觸發電路，抗干擾能力強，其原理框圖如圖2所示。

圖2 PMM8713的原理框圖

在PMM8713的內部電路中，時鍾選通部分用於設定步進電機的正反轉脈沖輸入發。PMM8713有兩種脈沖輸入法：雙脈沖輸入法和單脈沖輸入法。採用雙脈沖輸入法時，CP、CU兩端分別輸入步進電機正反轉的控制脈沖。當採用單脈沖輸入時，步進電機的正反轉方向由U/D的高、低電位決定。

激勵方式控制電路用來選擇採用何種勵磁方式。激勵方式判斷電路用於輸出檢測；而可逆環形計數器則用於產生步進電機在選定的勵磁方式下的各相通斷時序信號。

● SI-7300A的結構及功率驅動原理

SI-7300A是日本三青公司生產的高性能步進電機集成功率放大器，該器件為單極性四相驅動，採用SIP18封裝。

步進電機功率驅動級電路可分為電壓和電流兩種驅動方式。電流驅動方式最常用的是PWM恆流斬波驅動電路，也是最常用的高性能驅動方式，其中一相的等效電路圖如圖3所示。

圖3 LM331電壓/頻率變換電路

● LM331晶元

LM331是美國國家半導體公司生產的雙列直插式8腳晶元，只需接入幾個外部元件就可以方便地構成電壓/頻率(V/F)變換電路，電路如圖4所示。

圖4 四相步進電機功率驅動電路

LM331的輸出頻率和輸入電壓存在如下關系：f0=Vi/(IRt1RL)，其中t1由外接的定時元件Rt和Ct決定，t1＝1.1RtCt，IR由內部精密電流源提供，IR＝1.9V/RS。故f0=ViRS/(2.09RtRLCt)。RS為可調電阻，它的作用是調整LM331的增益偏差。Ct為濾波電容，一般為? 0.01～0.1μF，在濾波效果較好的情況下，可使用1μF的電容。為了提高精度和穩定度，組容元件選用低溫度系數的器件。

應用舉例

用PMM8713步進電機環形分配器與SI7300A步進電機功率放大器設計了一個四相步進電機功率驅動電路，PMM8713採取單脈沖輸入、1-2相勵磁方式，電路如圖5所示。圖中PD控制端為SI7300A的輸入電流I0調節端，可懸空或接高電平，接高電平時可適當提高SI7300A的輸出電流I0，在本應用系統中懸空使用。圖中PMM8713的時鍾脈沖輸入信號由LM331(V/F)輸出，方向控制信號和步進電機的起停信號由窗口比較電路給出。

圖5 窗口比較電路

窗口比較電路為步進電機提供方向控制信號和步進電機的起停控制信號，電路如圖6所示。其中，U1、U2為數控等離子切割機弧壓的上、下限電壓，Ui為檢測到的弧壓。當Ui>U1，V3輸出為高電平，V4輸出為低電平，V5輸出為高電平；當U2

方向控制信號V3或V4輸出端接PMM8713的C/D，控制步進電機的正反轉；U5輸出端接PMM8713的復位端R，控制步進電機的起停。LMM331(V/F)輸出端f0接PMM8713的CK，為步進電機提供脈沖控制信號。由此可見，當U2U1或者Ui

結束語

該驅動電路被用於數控等離子切割機弧壓自動調高系統中，系統中的電機是42BYG009型混合式步進電機，驅動電壓為直流24V。通過實踐證明該步進電機功率驅動電路控制系統結構簡單、性能穩定、效率高、矩頻特性好，可廣泛應用於小型機電一體化設備中.

http://part.newmaker.com/art_22699.html

『貳』 步進電機單片機控制系統

由於不知道怎麼發圖片，沒有圖片。如果想要你採用我的回答，你發EMAIL到[email protected]我回復你。同時再給你1-2篇關於步進電機驅動的論文和資料。希望對你有所幫助

基於L297/L298晶元步進電機的單片機控制
1 引言
步進電動機是一種將電脈沖信號轉換成角位移或線位移的精密執行元件，由於步進電機具有控制方便、體積小等特點，所以在數控系統、自動生產線、自動化儀表、繪圖機和計算機外圍設備中得到廣泛應用。微電子學的迅速發展和微型計算機的普及與應用，為步進電動機的應用開辟了廣闊前景，使得以往用硬體電路構成的龐大復雜的控制器得以用軟體實現，既降低了硬體成本又提高了控制的靈活性，可靠性及多功能性。市場上有很多現成的步進電機控制機構，但價格都偏高。應用SGS公司推出的L297和L298兩晶元可方便的組成步進電機驅動器，並結合AT89C52單片機進行控制，即可以實現用相對便宜的價格組成一個性能不錯的步進電機驅動電路。
2 工作原理
由於步進電機是一種將電脈沖信號轉換成直線或角位移的執行元件，它不能直接接到交直流電源上，而必須使用專用設備-步進電機控制驅動器 典型步進電機控制系統如圖1所示：控制器可以發出脈沖頻率從幾赫茲到幾十千赫茲可以連續變化的脈沖信號，它為環形分配器提供脈沖序列。環形分配器的主要功能是把來自控制環節的脈沖序列按一定的規律分配後，經過功率放大器的放大加到步進電機驅動電源的各項輸人端，以驅動步進電機的轉動。環形分配器主要有兩大類：一類是用計算機軟體設計的方法實現環分器要求的功能，通常稱軟環形分配器。另一類是用硬體構成的環形分配器，通常稱為硬環形分配器。功率放大器主要對環形分配器的較小輸出信號進行放大.以達到驅動步進電機目的。

圖1 典型步進電機控制框圖
3 硬體組成
文中所控制的步進電機是四相單極式35BY48HJ120減速步進電動機。本文所設計的步進電機控制驅動器的框圖如圖2所示。它由AT89C52單片機、光電耦和器、集成晶元L297和L298組成。AT89C52是美國ATMEL的低電壓、高性能8位CMOS單片機。片內置8K位元組可重復擦寫的
Flash閃速存儲器。256位元組RAM。3個16位定時器.可編程串列UART通道。對完成步進電機的簡單控制已足以勝任。

圖2 本文提出的步進電機控制驅動器框圖
L297是步進電動機控制器(包括環形分配器)。L298是雙H橋式驅動器。它們所組成的微處理器至雙橋式步進電動機的介面如圖3所示。這種方式結合的優點是，需要的元件很少.從而使得裝配成本低，可靠性高和占空間少。並且通過軟體開發。可以簡化和減輕微型計算機的負擔。另外，L297和L298都是獨立的晶元.所以應用是十分靈活的。

L297晶元是一種硬體環分集成晶元.它可產生四相驅動信號，用於計算機控制的兩相雙極或四相單極步進電機 它的心臟部分是一組解碼器它能產生各種所需的相序.這一部分是由兩種輸入模式控制，方向控制(CW/CCW) 和HALF/FULL 以及步進式時鍾CLOCK.它將解碼器從一階梯推進至另一階梯。解碼器有四個輸出點連接到輸出邏輯部分，提供抑制和斬波功能所需的相序。因此L297能產生三種相序信號，對應於三種不同的工作方式：即半步方式(HALF STEP)；基本步距(FULL STEP，整步)一相激勵方式；基本步距兩相激勵方式。脈沖分配器內部是一個3bit可逆計數器，加上一些組合邏輯.產生每周期8步格雷碼時序信號，這也就是半步工作方式的時序信號。此時HALF/FULL信號為高電。若HALF/FULL取低電平，得到基本步距工作方式。即雙四拍全階梯工作方式。
L297另一個重要組成是由兩個PWM 斬波器來控制相繞組電流，實現恆流斬波控制以獲得良好的矩頻特性。每個斬波器由一個比較器、一個RS觸發器和外接采樣電阻組成，並設有一個公用振盪器，向兩個斬波器提供觸發脈沖信號。圖3中，頻率f是由外接16腳的RC網路決定的， 當R>10kΩ 時，f=1/0.69RC。當時鍾振盪器脈沖使觸發器置1，電機繞組相電流上升，采樣電阻的R 上電壓上升到基準電壓Uref時，比
較器翻轉，使觸發器復位，功率晶體管關斷，電流下降，等待下一個振盪脈沖的到來。這樣，觸發器輸出的是恆頻PWM信號，調制L297的輸出信號，繞組相電流峰值由Uref確定。L297的CONTROL端的輸入決定斬波器對相位線A、B、C、D或抑制線INH1和INH2起作用。CONTROL為高電平時，對A、B、C、D有控製作用；而為低電平時，則對INH1和INH2起控製作用，從而可對電動機轉向和轉矩進行控制。
L298晶元是一種高壓、大電流雙全橋式驅動器，其設計是為接受標准TTL邏輯電平信號和驅動電感負載的，例如繼電器、圓筒形線圈、直流電動機和步進電動機 具有兩抑制輸入來使器件不受輸入信號影響。每橋的三級管的射極是連接在一起的，相應外接線端可用來連接外設感測電阻。可安置另一輸入電源，使邏輯能在低電壓下工作。L298晶元是具有15個引出腳的多瓦數直插式封裝的集成晶元。
圖3中.AT89C52通過串口經MAX232電平轉換之後與微機相連.接受上位機指令。向L297發出時鍾信號、正反轉信號、復位信號及使能控制等信號。電路中，電阻R13，R15用來調節斬波器電路的參考電壓，該電壓將與通過管腳13，14所反饋的電位的大小比較，來確定是否進行斬波控制，以達到控制電機繞組電流峰值、保護步進電機的目的
由於L297內部帶有斬波恆流電路，繞組相電流峰值由Uref確定。當採用兩片L297通過L298分別驅動步進電機的兩繞組，且通過兩個D/A轉換器改變每相繞組的Uref時，即組成了步進電機細分驅動電路。另外，為了有效地抑制電磁干擾，提高系統的可靠性，在單片機與步進電動機驅動迴路中利用兩個16引腳光電耦合器件TLP521-4組成如圖3所示的隔離電路。其作用是切斷了單片機與步進電動機驅動迴路之間電的直接聯系，實現了單片機與驅動迴路系統地線的分別聯接.防止處於大電流感性負載下工作的驅動電路產生的干擾信號以及電網負載突變產生的干擾信號通過線路串入單片機，影響單片機的正常工作。
4 軟體組成
在該電路中，將P1.0口設為電機開始按鈕，P1.1,P1.2,P1.3為速度選擇按鈕。速度由低到高，P1.4為電機停止按鈕。並設三檔速度的最高速度依次為500pps、1000pps、2000pps 。RXD，TXD 已由MAX232電平轉換接出串口。此外，步進電機其啟動，停止的頻率較低，一般在100-250Hz之間，而最高運行頻率要求較高。通常為1-3kHz，為使其在啟動、運行和停止整個過程中，既不會失步，又能夠盡快精確地達到目標位置，運行速度都要有一個加速一恆速減速的過程。這里採用常用的離散辦法來逼近理想的近似梯形的升降速曲線，如圖5所示。即利用定時器中斷方式來不斷改變定時器裝載值的大小.

本例中.為計算方便，把各離散點的速度所需的裝載值用公式轉化為各自所需的定時時間固化在系統的ROM 中，這里用TH0=(65536-time)/256，TL0=(65536-time)％256來計算裝載值，time表示各階梯所需定時時間。系統在運行中用查表法查出所需的時間，從而大幅度減少佔用CPU的時間，提高系統的相應速度。因此.該程序主要由控制主程序、加減速子程序組成，主程序框圖如圖4所示。

5 結論
本文創新點在於提出應用單片機和L297、L298集成電路構成步進電機控制驅動器。使之具有元件少.可靠性高、占空間少、裝配成本低等優點。通過軟體開發，可以簡化和減輕微型計算機的負擔。另外。在上面提出的在加減速程序中定時器的裝載值用式子計算不精確，這兩條賦值要執行不少的時間.具體做的時候.可直接把初值計算出來或把除號用相加來計算.以達到精確的目的。

『叄』 如何配用步進電機驅動器

選擇什麼型號的步進驅動器，需考慮以下幾方面的因素：1、步進電機的工作電流；2、電源的工作電壓；3、控制信號的有效沿是什麼；4、控制頻率是多少；5、細分值是多少；6、電機工作在高速區還是低速區。建議選擇數字式步進驅動器，是步進驅動器的發展方向，性價比也高，不挑電機。

『肆』 步進電機驅動晶元「L297/298」和「ULN2003」有什麼區別

說得通俗uln2003相當於繼電器的作用，例如7個繼電器的一端連某電壓[也即uln2003電源電壓]（<50）在一起，而另一端作為則作為輸出，又好如一個二極體，只不過因電路集成功能的因素，輸出的電壓等同於uln2003的電壓罷了，常用於步進電機。

l298/7可以為負載提供雙向的電流。適合驅動2相或4相的步進電機和直流電機,特是當驅動電機的方向要改變時，只須把原來電機方向的電位置反即可（如下圖port1/port2電平一高一低控制電機B；port3/port4電平一高一低控制電機A，電平改變時電機的方向也隨即改變，而Apwm/Bpwm則分別控制電機AB的速度），而uln2003則須要重新改變電圖上的接線或外加器件接成h橋電路才行。

『伍』 L298和L297有什麼區別

L298是兩通道直流電機驅動電路；L297是步進電機前級驅動電路，與L298搭配使用能組成步進電機驅動器。封裝不一樣。具體資料：
http://www.ic37.com/htm_pdf/default.htm

『陸』 請教各位大蝦，誰有L298N,L297組成步進電機驅動器電路的相關資料

L298N型驅動器的原理及應用

L298N是SGS公司的產品，內部包含4通道邏輯驅動電路。是一種二相和四相電機的專用驅動器，即內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器，接收標准TTL邏輯電平信號，可驅動46V、2A以下的電機。其引腳排列如圖1中U4所示，1腳和15腳可單獨引出連接電流采樣電阻器，形成電流感測信

表1 1298N的邏輯功能

ENA(B)
INl(IN3)
IN2(IN4)
電機運行情況

H
H
L
正轉

H
L
H
反轉

H
同IN2(IN4)
同INl(IN3)
快速停止

L
X
X
停止
http://www.cynh.com/bbs/ShowPost.asp?menu=Next&ForumID=27&ThreadID=16997

『柒』 L297,L298正常工作,步進電機不轉動,是什麼原因啊

檢查主要原因有以下三點：
1、電機力矩是否足夠大，能否帶動負載，因此我們一般推薦用戶選型時要選用力矩比實際需要大 50%~100% 的電機，因為步進電機不能過負載運行，哪怕是瞬間，都會造成失步，嚴重時停轉或不規則原地反復動。
2、上位控制器來的輸入走步脈沖的電流是否夠大（一般要 >10mA ），以使光耦穩定導通，輸入的頻率是否過高，導致接收不到，如果上位控制器的輸出電路是 CMOS 電路，則也要選用 CMOS 輸入型的驅動器。L297,L298正常工作,步進電機不轉，多半是電機引線接錯了，如果電機引線接錯電機應會振動。第一、A、B兩相沒接錯時，互調其中一相由兩根線就應該會轉。第二、L298的OUT1、OUT2應接電機的A相，OUT3、OUT4接電機的B相。對調了也行，只是方問相反。怕的是OUT1接的是A+或A-、OUT2接B+或B-。
3、啟動頻率是否太高，在啟動程序上是否設置了加速過程，最好從電機規定的啟動頻率內開始加速到設定頻率，哪怕加速時間很短，否則可能就不穩定，甚至處於惰態。

步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決於脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為「步距角」，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到准確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

『捌』 控制步進電機時，l298n為什麼要跟L297連用這樣有什麼好處

嚴格來說，L298隻是一個由兩個獨立半橋組成的全橋電路．它既可驅動兩只有刷電機(需要正反轉時)，也可驅動一隻兩相步進電機。
而L297是一款步進脈沖時序分配器，它可驅動任何兩個半橋和一組全橋電路(含分立元件半橋全橋)。
同樣，L298也可由單片機、其它脈沖時序分配電路驅動．而L297、L298組成的步進電機驅動電路，無論對硬體的系統集成和控制軟體，都是省時省力的事，因為組合後每隻步進電機只需步進脈沖、正反轉兩個信號便行。

『玖』 用L298和L297驅動步進電機的電路圖

使用L297-L298的兩相雙極性或單極性四相步進電機與控制電路(舞台上允許的最大電流為2 A)。這種集成電機驅動器產生控制信號雙定子，並允許選擇的行駛方向和執行一個完整的一步或半步，通過適當的規劃它的輸入，TTL compatible.Control當前的好成績，因為它允許步進電機比，允許連接到高電壓命令電壓。

內部振盪器在每個周期開始時設置一個觸發器，當定子繞組接通電源時，在一個系統中使用更多的電路和電機控制，同步控制L297振盪器需要。它很容易通過安裝一個控制面板組件的P2，R11和C1，並應用在其他板的SYNC引腳輸出同步信號。

電路的另一個組成部分，IC3的分頻器，旨在提供時鍾信號時，可以進行編程，計算機輸出轉移到步頻需要。一個給定的信號從控制L297同步分配器，跳線K1塊的訂購周期可以選擇7可用的時鍾頻率(頻率步長)。5和40 V電源不應穩定，但需要篩選。最高頻率與電壓的步驟增加，但不超過其上限的40 V 的電流與P1的調整。

『拾』 單片機8051與L298、電動機（馬達）如何接線

如圖~所示這是和兩個直流電機的連接圖也可以換成步進電機L298N可以控制一個步進電機或兩個直流電機~