基于PIC16C621A和A3955的步进电机驱动器设计

　　引言

　　步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中，如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。目前，对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。分散器件组成的环形脉冲分配器体积比较大，同时由于分散器件的延时，其可靠性大大降低;软件环形分配器要占用主机的运行时间，降低了速度;专用集成芯片环形脉冲分配器集成度高、可靠性好，但其适应性受到限制，同时开发周期长、需求费用较高。

　　步进电机控制

　　步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)和混合式步进电机(HB)。 步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本控制如下：

　　*控制换相顺序—通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：混合式步进电机的工作方式，其各相通电顺序为A-B-C-D，通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A，B，C，D相的通断，这就是所谓脉冲环形分配器。

　　*控制步进电机的转向—如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

　　*控制步进电机的速度—如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。

　　PIC16C621A和A3955

　　PIC16C621A是美国Microchip公司推出的一种性价比很高的8位单片机。它价格低、封装小、采用CMOS工艺，具有OTP型，开发起来很方便。它内含4路8位高速ADC，将它扩展到11位后，可以大大提高单片机应用系统的性价比。主要特性为：高性能的RISC结构CPU,精简的指定集。指令周期时间为200nS。八级硬件堆栈，直接，间接，相对三种寻址方式。双向可编程设置I/O，2路比较输出/PWM输出，16位定时器/计数器，内置上电复位电路，程序保密位，可防程序代码的非法拷贝。A3955是美国Allegro公司推出的一款性价比很高的脉宽调制电流输出的电机驱动芯片。主要特性为：最大1.5A的最大驱动电流，最高50V的供电电压，带有过热自动关断保护电路，欠电压锁定(UVLO)保护，输出抗浪涌的瞬间保护功能，自带PWM 电流控制，3位的线性DAC，带细分控制，不同组合不同的细分数，最多8细分。