單片機對儀表步進電機的細分控制

　　配合硬件的設計，軟件上編寫了一個由64個數據組成的數組，分別對應了0~90o正弦波幅度變化的8位數字量化值(以階梯波的方式模擬了64點正弦波抽樣)，每個值用來控制輸出波形占空比，實際上參與了電流矢量夾角轉動90o過程中其電流大小的計算。眾所周知，正弦、余弦波相位相差90o，在已知0~90o正弦波幅度變化表后，同樣可以得出90o~180o、180o~270o、270o~360o(0o)的正弦波、余弦波幅度變化表，所以通過0~90o正弦波幅度變化的8位數字量化表的演化，就可以在兩相八拍(二細分)的基礎上把電流矢量夾角分成四個象限，配合極性的控制，在每個象限中把A或/A的正弦波和B或/B的余弦波作8種組合，在每種組合中完成電流大小的變化，最終作到兩相64拍(16細分)的控制。而且，最巧妙的一點就在于：通過選擇64個數據對應每90o范圍的正弦波的64個點，就可以用一個字節的大小來作為區分4個象限的標志，便于對正、余弦的角度進行演化，即0~63對應0~90o，64~127對應90o~180o，128~191對應180o~270o，192~255對應270o~360o。

　　兩相64拍A、B、/A、/B的驅動狀態表如表3(以B為起始狀態)。

　　由于儀表指針從當前角指向目標角時，變化量會有不同。為保證指針響應靈敏、無抖動，必須在正、反轉時考慮加、減速控制。程序中，可以根據變化量的大小和正負設定幾個控制區間，分別寫入不同的延時參數，根據此延時參數來控制電流大小、方向(改變PWM_A和PWM_B、DIR_A和DIR_B)變化時間，就達到了加、減速的控制的目的。

　　結語

　　通過雙PWM方式控制兩相步進電機，既達到了高精度細分的目的，又在硬件成本上得到了優化。在現有電路的后級增加功率驅動電路并作程序的少量修改，就可以做成高精度、多細分步進電機驅動器。

　　參考文獻：

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