四相步进电机环形脉冲分配的两种实现

南昌航空大学工程训练中心 曹清国

南昌航空大学航空制造工程学院 肖 洁 候华腾

以四相混合式步进电机为例，对比介绍了用软件和硬件方式实现步进电机环形脉冲分配，分析了两种不同实现方法的优缺点。

步进电机作为精密的执行元件，广泛应用于数字控制的各个领域，特别是在开环控制系统中，步进电机具有绝对优势。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而环行脉冲分配就是产生控制脉冲中心。因此，环行脉冲分配的可靠性、精确度以及可变性控制对步进电机的控制显得尤为重要。

实现步进电机脉冲分配的方法主要有两种：一种是通过计算机软件采用查表和计算方法进行脉冲分配，简称软环分，另一种是硬环分，即采用硬件手段实现脉冲分配。这两种方法在使用上都各有千秋，本文将以四相混合式步进电机为例，对这两种方法做些简单介绍。

图1 单片机与四相步进电机接线示意图

1 软环分

如图1所示，单片机与步进电机通过P0口相接，要实现系统的电机脉冲环分功能，则需要在内存ROM中开辟一个区域存储环形分配器的输出状态表。系统软件通过查表得到电机输出状态控制字，送至输出口。例如，在程序存储器中，从2000H开始存储电机的四相单四拍的状态表，从3000H开始存储电机的四相双四拍的状态表，从4000H开始存储电机的四相八拍的状态表，并且设定高电平导通，低电平截止，则不同地址的存储内容已经对应电机绕组导通状态如表1所示。……