谢国钢，王念兴，李小海，姜淑忠

(1．上海交通大学，上海200240;2．大庆油田装备制造集团研究院，黑龙江大庆163312)

0引 言

步进电动机是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现角度控制的机电执行元件，与其他类型电机相比，具有易于开环精确控制、无积累误差等优点，在众多领域中获得了广泛的应用。细分驱动技术是一种有效改善步进电动机低频特性和提高步进精度的驱动技术，且可以减小或消除振荡、噪声和转矩波动。

传统的步进电动机系统主要包括单片机、D/A模块、斩波比较电路、驱动及功放电路、步进电动机等几部分［1］，具有以下缺点:

(1)器件多，故障率较高、成本高;

(2)开关频率不确定，容易导致功率器件过热;

(3)不能实现驱动器件对上位机命令的加减速控制，增加上位机的软件工作量;

(4)细分数小，不能很好地抑制振动、失步现象;

(5)不能实现闭环控制，无法满足更高精度要求。

目前市场上已有很多高性能、功能强大的微处理器，能承担步进电动机系统的大部分信息处理，可将系统简化为微处理器、驱动及功放电路、步进电动机等三个主要部分，实现全数字化处理，很大程度上克服了上述传统系统的五个缺点，使步进电动机系统的性能大幅度提高。本文设计了基于48脚ARM芯片STM32F103的全数字化步进电动机细分驱动器。

1系统总体设计

1．1 系统硬件

图1为本文设计的系统硬件框图，主要包括STM32F103芯片、IR驱动芯片及H桥、步进电动机，以及功能选择拨位开关、电流采样电路、供电电路、编码器和控制输入电路。……