电机控制5---步进电机模型及控制(2)
二、步进电机驱动器
步进电机一般指的是完整的具有电机驱动的电子产品。其上安装着步进驱动IC。常见的步进电机驱动器有A3967SLB、TB6600、AVR446(8 bits 微控制器)。
1.TB6600
这是一款专业的两相步进电机驱动。可实现正反转控制，通过 3 位拨码开关，可以选择 7 档细 分控制（1、2/A、2/B、4、8、16、32），8 档电流控制（0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、2.8A、 3.0A、3.5A）。适合驱动 57、42 型两相、四相混合式步进电机，能达到低振动、低噪声、高速度 的驱动效果。
2.输入输出端说明：
l 信号输入端
PUL+ 脉冲信号输入正 PUL- 脉冲信号输入负
DIR+ 电机正、反转控制正 DIR- 电机正、反转控制负 EN+ 电机脱机控制正
EN- 电机脱机控制负
l 电机绕组连接
A+ 连接电机绕组 A+相
A- 连接电机绕组 A-相
B+ 连接电机绕组 B+相
B- 连接电机绕组 B-相
l 电源电压连接
VCC 电源正端“+”
GND 电源负端“-”
注意：DC9-42V
不可以超过此范围，否则将无法正常工作，甚至损坏驱动器。
l 输入端接线说明
输入信号共有三路，它们是：①步进脉冲信号 PUL+，PUL-；②方向电平信号 DIR+， DIR-；③脱机信号 EN+，EN-。输入信号接口有两种接法，用户可根据需要采用共阳极接法 或共阴极接法。
共阳极接法：分别将 PUL+，DIR+，EN+连接到控制系统的电源上，如果此电源是+5V 则可直接接入，如果此电源大于+5V，则须外部另加限流电阻 R。保证控制器管脚能够输出
8~15mA 电流以驱动内部光耦芯片。脉冲输入信号通过 PUL-接入，方向信号通过 DIR-接 入，使能信号通过 EN-接入。如下图：
共阴极接法：分别将 PUL-，DIR-，EN-连接到控制系统的地端；脉冲输入信号通过
PUL+接入，方向信号通过 DIR+接入，使能信号通过 EN+接入。若需限流电阻，限流电阻 R 的接法取值与共阳极接法相同。如下图：
注：EN 端可不接，EN 有效时电机转子处于自由状态（脱机状态），这时可以手动转动电
机转轴，做适合您的调节。手动调节完成后，再将 EN 设为无效状态，以继续自动控制。
3.步进电机接线：
两相 4 线，6 线，8 线电机接线，如下图：
4.系统接线
驱动器与控制器、电机、电源的接线，以共阳接法为例，如下图所示：
注意：接线时请断开电源，电机接线需注意不要错相，相内相间短路， 以免损坏驱动
器。
5.细分数设定
细分数是通过驱动板上的拨码开关来设定的，用户可根据驱动器外壳上的细分表来自行选 择（需在断电情况下设定）。细分后步进电机步距角按下列方法计算：步距角=电机固有步距 角/细分数。如：一 台固有步距角为 1.8°的步进电机在 4 细分下步距角为 1.8°/4=0.45°
驱动板上拨码开关 1、2、3、分别对应 S1、S2、S3
|
细分 |
脉冲/ |
S1 状 |
S2 状 |
S3 状 |
|
NC |
NC |
ON |
ON |
ON |
|
1 |
200 |
ON |
ON |
OFF |
|
2/A |
400 |
ON |
OFF |
ON |
|
2/B |
400 |
OFF |
ON |
ON |
|
4 |
800 |
ON |
OFF |
OFF |
|
8 |
1600 |
OFF |
ON |
OFF |
|
16 |
3200 |
OFF |
OFF |
ON |
|
32 |
6400 |
OFF |
OFF |
OFF |
6.电流大小设定
驱动板上拨码开关 4、5、6 分别对应 S4、S5、S6
|
电流 |
S4 状态 |
S5 状态 |
S6 状态 |
|
0.5 |
ON |
ON |
ON |
|
1.0 |
ON |
OFF |
ON |
|
1.5 |
ON |
ON |
OFF |
|
2.0 |
ON |
OFF |
OFF |
|
2.5 |
OFF |
ON |
ON |
|
2.8 |
OFF |
OFF |
ON |
|
3.0 |
OFF |
ON |
OFF |
|
3.5 |
OFF |
OFF |
OFF |
打开脱机功能后，电机转子处于自由不锁定状态，可以轻松转动，此时入脉冲信号不响应，
关闭此信号后电机接受脉冲信号正常运转。 注：实际应用中一般不接。
7.常见问题解答（FAQ）
1、问：初次使用该步进驱动器，如何能尽快上手？ 答：正确接好电源和电机后，只接脉冲信号 PUL(先将频率设置为 1K 以内)，细分设置为
16，方向和脱机悬空，此时加电后电机默认正转。运行无误后再 依次测试加速（提高频 率）、方向、细分和脱机等功能。
2、问：控制信号高于 5V，一定要加串联电阻吗？ 答：是的，否则有可能烧毁驱动器控制接口的电路。
3、问：接线后电源指示灯亮，但电机不转，是什么原因？ 答：如果接线正确，但仍然不转，说明控制部分驱动能力不够，这种情况多出现在用单片
的 I/O 口直接控制方式。请确保控制接口有 5mA 的驱动能力
4、问：如何判断步进电机四条线的定义？ 答：将电机的任意两条线接在一起，此时用手拧电机转子有阻力，则这两条线是同一相，
可接在驱 动器 A+、A-；另外两条线短接仍然有阻力，则将 这两条线接在 B+和 B-
5、问：电机的正反转情况与应实际达到的相反？ 答：只需要把电机其中一相的两根线互换接入即可。
