1 一、概述 步进电机是一种数字信号控制的传动机构，若在其输入端加入一个脉冲信号，该电动机就会转动一个角度或移动一定距离。步进电机由转子和定子两部分组成。在定子的6 个磁极上分别绕有绕组，对称的绕组形成一相绕组，三相电机有A、B、C 三相绕组。每给一相绕组通电一次称为一拍。三相六拍步进电机的工作的次序为A—AB—B—BC—C—CA—A。步进电机每步旋转的角度大小，称为步距角。它是由电动机本身转子的齿数和每一个通电循环内通电节拍决定的。本次课程设计采用转子为4 个齿的步进电机，三相六拍模式的步距角为15°。 脉冲信号按规定的方式分配给步进电机各相绕组，使各相绕组轮流接受脉冲信号的控制，通常是由环形分配器来实现的。实现这种分配方式的电路称为环形分配器。它是一个中间转换环节，前面与脉冲振荡器相接，后面接功率驱动器。三者组成了步进电机的驱动电路。环形脉冲分配器的设计是驱动电路设计的第一步，也就是本次课程设计的重点和难点。 环形分配器目前逐步走向集成电路化，各种相数的步进电机环形分配器的集成块市场已有出售，但采用各种门电路和常用芯片组成的环形分配器仍普遍应用。此次课程设计要求运用数字电路设计一个三相六拍步进电机控制器，其意义便在于此。 二、方案论 证 用模拟 或数字电路设计一个三相六拍步进电机控制器，可 以 实现步进电机连续 运行 及 点动控制，用数码 管 实时 显 示 步进电机连 续 运行 时 的转速 。 方案一： 本方案由555 定时 器芯片组成的多 谐 振荡器作为脉冲源 ； 六拍循环部分由74LS163 集成计数器和必 要的门电路组成6 进制计数器，再 通过 74LS138 译 码 器和必 要的门电路实现六拍的组合 逻 辑 函 数；点动控制功能 的实现只 需 通过 按动开关 进行 高 低 电平 信号的转换即 可 ；由555 定时 器芯片组成单 稳 态 电路作为秒 脉冲产 生 电路，再 由74LS160 加法 计数器组成的电路统 计脉冲源 在1s 内产 生 的脉冲数n，通过 数码 管 显 示 ，根 据 公 式v = n/24 可 计算 出步进电机的转速 。 图 1 三相六拍步进电机控制器原 理 图 脉冲源 六拍循环 步进电机 秒 脉冲 加法 计数器 数码 管 显 示 点动控制 2 方 案 二 ： 本 方 案 由 555 定 时 器 芯 片 组 成 的 施 密 特 电 路 作 为 脉 冲 源 ；控 制 器 部 分 由 74LS161集 ...
