一种两相四线制步进电机驱动器

1.一种两相四线制步进电机驱动器，特征在于：包括主控单元、驱动电路、电流采样电路、串口通信电路和电源模块；主控单元产生使能信号和PWM驱动信号与驱动电路相连，电流采样电路得到的电压信号与主要单元的AD采样接口连接，串口通讯电路与主控芯片连接，电源模块为电路中所有模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种两相四线制步进电机驱动器，其特征在于：所述的主控单元包括ARM7控制器、晶振电路和复位电路。
3.根据权利要求1所述的一种两相四线制步进电机驱动器，其特征在于：所述的驱动电路由MOS管驱动电路、驱动芯片使能电路和MOS桥式电路组成，ARM7控制器使能信号与驱动芯片使能电路连接，驱动芯片使能电路输出的信号与MOS管驱动电路相连，MOS管驱动电路输出的信号与MOS桥式电路相连。
4.根据权利要求1所述的一种两相四线制步进电机驱动器，其特征在于：所述的电流采样电路由电流霍尔传感器和电平钳位电路组成，电流霍尔传感器连接在MOS管驱动电路与电机之间，其输出信号与电平钳位电路相连，电平钳位电路输出信号与ARM7相连。

一种两相四线制步进电机驱动器\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于两相四线制步进电机驱动领域，尤其涉及基于正弦波电流跟踪技术的两相四线制步进电机驱动器设计领域，具体为一种两相四线制步进电机驱动器。\n背景技术\n[0002] 步进电机作为执行机构被广泛应用在开环控制领域，当驱动器收到一个脉冲信号时，其相应移动一个步距角，通过控制脉冲数即可实现开环位置控制。但因其固有步距角较大、运行不够平滑，不能满足要求高精度和低震动的应用。\n[0003] 细分是一种平滑技术，其针对一个步距角进行细分，正弦波电流跟踪技术使得电机绕组电流平滑过渡，不会存在瞬间突变，不仅提高了步进电机的步进分辨率、减小了震动量，并且提高了系统的效率。\n[0004] 针对上述情况，本实用新型设计出一种基于正弦波电流跟踪技术步进电机细分驱动器。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种基于正弦波电流跟踪技术的两相四线制步进电机驱动器设计。\n[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：\n[0007] 一种两相四线制步进电机驱动器，主要包括主控单元、驱动电路、电流采样电路、串口通信电路和电源模块；所述主控单元产生使能信号和PWM驱动信号与驱动电路相连，电流采样电路得到的电压信号与主要单元的AD采样接口连接，串口通讯电路与主控芯片连接，电源模块为电路中所有模块供电。\n[0008] 所述的主控单元包括ARM7控制器、晶振电路和复位电路。\n[0009] 所述的驱动电路由MOS管驱动电路、驱动芯片使能电路和MOS桥式电路组成，ARM7控制器使能信号与驱动芯片使能电路连接，驱动芯片使能电路输出的信号与MOS管驱动电路相连，MOS管驱动电路输出的信号与MOS桥式电路相连。\n[0010] 所述的电流采样电路由电流霍尔传感器和电平钳位电路组成，电流霍尔传感器连接在MOS管驱动电路与电机之间，其输出信号与电平钳位电路相连，电平钳位电路输出信号与ARM7相连。\n[0011] 本实用新型的有益效果：本实用新型提高了步进电机的步进分辨率、减小了震动量和提高了系统的效率，具有电机输出转矩大、细分系数选择广等优点，并且采用串口通讯方式实现速度和位置两种运动方式。\n附图说明\n[0012] 图1为本实用新型系统框图。\n[0013] 图2为MOS驱动电路图。\n[0014] 图3为MOS管桥式电路和电流采样电路图。\n具体实施方式\n[0015] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。\n[0016] 如图1所示，本实用新型两相四线制步进电机驱动器，主要包括主控单元1、驱动电路2和3、电流采样电路6、串口通信电路8和电源模块7；ARM7控制器1使能信号与驱动芯片使能电路2连接，驱动芯片使能电路2输出的信号与MOS管驱动电路3相连，MOS管驱动电路3输出的信号与MOS桥式电路4相连，电流采样电路6得到的电压信号与主控单元1的AD采样接口连接，串口通讯电路8与主控单元1连接，电源模块7为电路中所有模块供电。\n[0017] 如图2所示，为MOS管驱动电路，图中U5为MOS管驱动芯片，其1号脚连接主 控单元1中ARM7的PWM脚，2号脚接电路板参考地，3号角接驱动使能电路2输出的使能信号，且连接电阻R21一端和电容C25一端，电阻R21和电容C25的大小决定了驱动芯片输出互补PWM信号的死区大小，U5的4号脚接电源15V，U5的5号脚为PWM输出口，其与电阻R20一端相连，电阻R20另一端与桥式下臂MOS管相连且与电阻R22相连，电阻R22另一端与参考地相连，U5的6号脚与MOS管H桥电路相连且与C22和R18的一端相连，U5的7号脚与R17一端相连，R17的另一端与桥式上臂MOS管相连且与R18一端相连，U5的8号脚与D4的阴极相连，D4阳极与电阻R15一端相连，R15另一端与15V相连。\n[0018] 如图3所示，左侧为H桥式电路，右侧为电流检测电路，桥式电路实时调节输出电流，电流检测电路不仅实现电流跟踪且起到过流保护作用。H桥式电路由四个MOS管Q1、Q2、Q3、Q4组成，C23分别于Q1和Q3的一端相连，C24分别于Q2和Q3的一端相连，Q1和Q3的连接处接电机一相中的一端，Q2和Q3的连接处接电流检测电路。所述电路检测电路中U8位霍尔传感器，U8的接1和2号脚与电机相连，3和4号脚与H桥的输出相连，U8的5号脚接参考地，U8的6号脚与C26的一端连接，U8的7号脚与电阻R26的一端相连，R26另一端与电容C30的一端相连，C30的另一端与电压钳位电路相连，电压钳位电路输出接主控单元，U8的8号脚接5V电源。\n[0019] 以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。