刘勇 张宇亭 王硕

摘 要：文章阐述一种基于51单片机的步进电动机控制器设计，同时着重研究其细分驱动技术并建立了细分驱动参考电流波形的产生的函数表达式。设计过程中采用电流追踪型PWM法细分驱动技术。通过细分模型分析和建立设计了一种两相混合式步进电动机驱动器。并以驱动器的硬件原理图为基础，分别阐述了每个模块的工作原理。

关键词：步进电动机；细分驱动；单片机

1 步进电机及其发展

步进电机又称脉冲电机或者阶跃电动机，国外一般称之为step motor或者stepping motor、pulse motor等等。其应用发展已有约80年的历史。步进电机只有周期性的误差而无累积误差，精度高，步进电动机可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等，这是步进电动机最突出的优点[1]。

步进电机也在军用仪器，通信和雷达设备，摄影系统，光电组合装置，阀门控制，数控机床，电子钟，医疗设备及自动绘图仪，数字控制系统，工控机控制，程序控制系统以及许多航天工业的系统中得到应用[2]。因而，对于步进电机控制的研究也就显得尤为重要了。

2 兩相混合式步进电机工作原理

2.1 基本结构及工作原理

混合式步进电机其典型结构主要由定子和转子组成。当定子的两相绕组按A-B-（-A）-（-B）的顺序通电时，磁通Φ1经永磁体→第一段转子铁心→气隙→定子铁心→气隙→第二段转子铁心→永磁体形成闭合回路，使电机转动。

2.2 通电方式

本设计使用细分通电方式，而两相混合式步进电机共有4种供电方式：单四拍、双四拍、单双八拍及细分通电方式。……