基于TA8435H步进电机细分驱动
摘要:摘要:本设计采用脉宽调制式斩波驱动方式,运用TA8435H步进电机专用芯片设计了一个两相步进电机细分驱动模块。模块中TA8435H芯片将来至MCU等控制器的单一脉冲信号进行脉冲分配,并在芯片内部提高驱动能力,进而驱动步进电机。该驱动模块具有以下特点:工作电压范围宽10~40v;输出电流大,可达1.5A平均和2.5A峰值;具有整步、半步、1/4细分、1/8细分运行方式可供选择;具有正/反转控制功能和复位和使能功能;编程简单,控制方便。关键字:关键字:步进电机细分驱动TA8435H
1系统设计
11设计要求
设计并制作一个步进电机驱动模块,要求能实现控制器对步进电机的控制尽可能的精确,占用控制器的资源尽可能少,而且控制方便,程序简单。
12总体设计方案
121设计思路根据题目要求,此设计主要采用以下基本模块来实现,脉冲信号产生模块,脉冲信号分配模块,功率放大模块,设计方框图如图121所示。
脉冲信号信号分配信号放大步进电机
图121总体设计方框图
其中脉冲信号产生模块用于产生步进电机工作所需要的脉冲信号,信号分配模块用于将信号产生模块所发出的环形脉冲进行分配,信号放大模块用于将经分配后的脉冲信号进行放大,以便于能驱动步进电机。
系统方案论证与选择122系统方案论证与选择
f方案一:由单片机编程产生并分配环形脉冲,由分散元件构成功率放大电路,信号经其放大后驱动步进电机。设计方框图如图122所示。
MCU
放大电路
步进电机
图122方案一该方案由单片机作为脉冲产生模块以及脉冲分配模块,经编程后从单片机输出已经分配的环形脉冲,经一些分散元件构成的放大电路放大后驱动步进电机。此方案结构简单易行,驱动电机所需要的控制信号直接由软件实现。由分散元件构成的放大电路实现简单,而且所需元件常见,价格便宜,节约成本。但是该设计在步进电机在低频工作时,振动大、噪声大。另外占用单片机资源较多,编程复杂,而且不能实现对脉冲实现细分,达到对步进电机的精确控制。方案二:由单片机产生脉冲,经L298N芯片进行脉冲分配和功率放大后,将脉冲信号输入步进电机进行驱动。设计方案如图123所示。
MCU
L298N
步进电机
图123方案二L298N可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,可直接通过电源来调节输出电压,直接用单片机的IO口提供信号。但是其电路较为复杂,调试相对繁琐,最大只能14细分,低速运行震动噪音较大r