步进电机控制系统组成原理今天就给大家讲讲步进电机驱动电路的设计，以具体应用作为例子。01
达林顿管阵列ULN2803分别从锁存器取出第0,2,4,6位和1,3,5,7位去驱动两个步进电机。四相步进电机的通电顺序可以有几种：A,B,C,D(4相4拍)；AB,BC,CD,DA(4相双4拍)；A,AB,B,BC,C,CD,D,DA(4相8拍)。为了兼顾稳定性、转矩和功耗，一般采用4相8拍方式。所有这些方式都可以通过循环移位实现(也要有定期监控)，为了使4相8拍容易实现，锁存器与驱动部分采用了交叉连接。步进电机工作在四相八拍模式（即正转的输入信号为1000→1100→0100→0110→0010→0011→0001→1001→1000），对应每个步进电机要有四个信号输入端，理论上向端口输出信号可以控制两个步进电机的工作。寄存器循环移位奇偶位分别作两个步进电机的驱动端的做法。其思想如下：LOOP：MOV A，#1110000B；在A寄存器中置入11100000RR A；右移位AJMP LOOP；循环右移位这样在寄存器A中存储的值会有如下循环：11100000→01110000→00111000→00011100→00001110→00000111→10000011→11000001→11100000，其奇数位有如下循环：1000→1100→0100→0110→0010→0011→0001→1001→1000，其偶数位有如下循环1100→0100→0110→0010→0011→0001→1001→1000→1100。将A输出到P0端口，则奇数位和偶数位正是我们所需要的步进电机输入信号。
而事实上每个电机的动作是不同的，为此我们在RAM中为每个电机开辟一个byte的状态字节用以循环移位。在每一个电机周期里，根据需要对每个电机的byte进行移位，并用ANL指令将两个电机的状态合成到一个字节里输出，此时的A同时可以控制两个电机了。步进电机的速度由驱动脉冲的频率决定，移位的周期不同，电机的速度也就不同了。前面提到的电机周期，应该取各种可能的周期的最大公约数。换句话说，一旦电机周期取定，每个电机移位的周期应该是它的倍数。在程序中，对每个电机的相应时刻设定相应的分频比值，同时用一个变量进行加一计数：每到一个电机周期若计数变量<分频比值，则计数变量加1；若相等，则移位，计数变量清零。这样就实现了分频调速，可以让多个电机同时以不同的速度运转。另外，也可以采用传统的查表方式进行驱动，程序稍长，但也比较稳定，这种方法非常适合三相步进电机。
02
步进电机有可以精确控制的优点，但是功耗大，效率低，力矩小。如果选用大功率步进电机，为了降低功耗，可以采取PWM恒流控制的方法。基本思路是，用带反馈的高频PWM根据输出功率的要求对每相恒流驱动，总体电流顺序又符合转动顺序。需要力矩小的时候应及时减小电流，以降低功耗。该方案实现的电路，可以采用独立的单片机或CPLD加场效应管驱动电路以及电流采样反馈电路。
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