基于PIC16F873單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)

RA0口外接4．7 kΩ的可調(diào)電位器，利用單片機(jī)內(nèi)部的模／數(shù)轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，進(jìn)而控制輸出脈沖頻率的高低，完成步進(jìn)電機(jī)速度的“連續(xù)”調(diào)節(jié)。過流檢測的結(jié)果直接引入到RB6，通過中斷實(shí)現(xiàn)對電流的快速控制。
2．2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
功率MOSFET管的部分驅(qū)動(dòng)電路如圖3所示。

由于功率MOSFET管柵極電容的存在，對該管的驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際表現(xiàn)為對柵極電容的充、放電。圖中電路的設(shè)計(jì)可改進(jìn)功率MOSFET管的快速開通時(shí)間，減少在前級門電路上的功耗，提高了驅(qū)動(dòng)電流的前后沿陡度，能夠改善高頻響應(yīng)。
柵源間過壓保護(hù)齊納二極管的穩(wěn)壓值為15 V。功率MOSFET管柵源間的阻抗很高，工作于開關(guān)狀態(tài)下的漏源間電壓的突變會(huì)通過極間電容藕合到柵極而產(chǎn)生相當(dāng)幅度的VGS脈沖電壓。這一電壓會(huì)引起柵源擊穿造成管子的永久損壞，如果是正方向的VGS脈沖電壓，雖然達(dá)不到損壞器件的程度，但會(huì)導(dǎo)致器件的誤導(dǎo)通。為此，要適當(dāng)降低柵極驅(qū)動(dòng)電路的阻抗，在柵源之間并接阻尼電阻或接一個(gè)穩(wěn)壓值小于20 V而又接近20 V的齊納二極管，防止柵源開路工作。
為了抑制功率管內(nèi)的快恢復(fù)二極管出現(xiàn)反向恢復(fù)效應(yīng)．在電路中接入4只快恢復(fù)二極管。其中，反并聯(lián)快恢復(fù)二極管的作用是為電機(jī)相繞組提供續(xù)流通路，其余2只是為了使功率MOSFET管內(nèi)部的快恢復(fù)二極管不流過反向電流，以保證功率MOSFET管在動(dòng)態(tài)工作時(shí)能起正常的開關(guān)作用。
2．3 顯示與按鍵處理電路
在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤顯示接口技術(shù)已經(jīng)比較成熟，相對于并行方式，串行擴(kuò)展接線靈活，占用單片機(jī)資源少，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化，極易形成用戶的模塊化結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)廣泛采用串行擴(kuò)展技術(shù)。ZLG7289A是具有SPI串行接口功能的可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管或64只獨(dú)立LED的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片。單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。ZLG7289A采用串行方式與微處理器通信。串行數(shù)據(jù)從。DIO引腳送入芯片，并由CLK端同步。當(dāng)選信號變?yōu)榈碗娖胶螅珼IO引腳上的數(shù)據(jù)在CLK引腳的上升沿被寫入ZLG7289A的緩沖寄存器。
應(yīng)注意的是ZLG7289A應(yīng)連接共陰式數(shù)碼管，在應(yīng)用中無需用到的數(shù)碼管和鍵盤可以不連接，省去數(shù)碼管和對數(shù)碼管設(shè)置消隱屬性均不會(huì)影響鍵盤的使用。整個(gè)電路無需添加鎖存器、驅(qū)動(dòng)器、寄存器等，耗電較小，軟件設(shè)計(jì)中也無需進(jìn)行顯示譯碼，省去了靜態(tài)顯示擴(kuò)展芯片，大大節(jié)省了MCU的占用時(shí)間，因而使用更方便，適于推廣。
本電路設(shè)計(jì)中僅采用4×4鍵盤和4位數(shù)碼管，已完全滿足設(shè)計(jì)需要。PIC16F873單片機(jī)與ZLG7289接口示意如圖4所示。