單片機對儀表步進電機的細分控制

　　配合硬件的設計，軟件上編寫了一個由64個數(shù)據(jù)組成的數(shù)組，分別對應了0~90o正弦波幅度變化的8位數(shù)字量化值(以階梯波的方式模擬了64點正弦波抽樣)，每個值用來控制輸出波形占空比，實際上參與了電流矢量夾角轉(zhuǎn)動90o過程中其電流大小的計算。眾所周知，正弦、余弦波相位相差90o，在已知0~90o正弦波幅度變化表后，同樣可以得出90o~180o、180o~270o、270o~360o(0o)的正弦波、余弦波幅度變化表，所以通過0~90o正弦波幅度變化的8位數(shù)字量化表的演化，就可以在兩相八拍(二細分)的基礎(chǔ)上把電流矢量夾角分成四個象限，配合極性的控制，在每個象限中把A或/A的正弦波和B或/B的余弦波作8種組合，在每種組合中完成電流大小的變化，最終作到兩相64拍(16細分)的控制。而且，最巧妙的一點就在于：通過選擇64個數(shù)據(jù)對應每90o范圍的正弦波的64個點，就可以用一個字節(jié)的大小來作為區(qū)分4個象限的標志，便于對正、余弦的角度進行演化，即0~63對應0~90o，64~127對應90o~180o，128~191對應180o~270o，192~255對應270o~360o。

　　兩相64拍A、B、/A、/B的驅(qū)動狀態(tài)表如表3(以B為起始狀態(tài))。

　　由于儀表指針從當前角指向目標角時，變化量會有不同。為保證指針響應靈敏、無抖動，必須在正、反轉(zhuǎn)時考慮加、減速控制。程序中，可以根據(jù)變化量的大小和正負設定幾個控制區(qū)間，分別寫入不同的延時參數(shù)，根據(jù)此延時參數(shù)來控制電流大小、方向(改變PWM_A和PWM_B、DIR_A和DIR_B)變化時間，就達到了加、減速的控制的目的。

　　結(jié)語

　　通過雙PWM方式控制兩相步進電機，既達到了高精度細分的目的，又在硬件成本上得到了優(yōu)化。在現(xiàn)有電路的后級增加功率驅(qū)動電路并作程序的少量修改，就可以做成高精度、多細分步進電機驅(qū)動器。

　　參考文獻：

　　[1] Atmel Semiconductor. ATmega48 User`guide

　　[2] 趙亮, 侯國銳.單片機C語言編程與實例[M].北京：人民郵電出版社，2004

　　[3] 王輝堂, 顏自勇, 陳文薌. 基于帶PWM 模塊單片機的步進電機細分驅(qū)動控制技術(shù)[J], 理論與方法, 2007,26(3)

　　[4] 陳子明.汽車車速里程表及其速比的計算方法[J].汽車電器, 2005(3):9-11

　　[5] 劉清波,蔡樹珍,孫業(yè)歧等. 基于單片機的汽車里程表設計[J]. 河北大學學報(自然科學版), 2002(9):276-278