基于PIC16F873單片機的步進(jìn)電機控制系統

RA0口外接4．7 kΩ的可調電位器，利用單片機內部的模／數轉換功能轉換成數字量，進(jìn)而控制輸出脈沖頻率的高低，完成步進(jìn)電機速度的“連續”調節。過(guò)流檢測的結果直接引入到RB6，通過(guò)中斷實(shí)現對電流的快速控制。
2．2 驅動(dòng)電路設計
功率MOSFET管的部分驅動(dòng)電路如圖3所示。

由于功率MOSFET管柵極電容的存在，對該管的驅動(dòng)電流實(shí)際表現為對柵極電容的充、放電。圖中電路的設計可改進(jìn)功率MOSFET管的快速開(kāi)通時(shí)間，減少在前級門(mén)電路上的功耗，提高了驅動(dòng)電流的前后沿陡度，能夠改善高頻響應。
柵源間過(guò)壓保護齊納二極管的穩壓值為15 V。功率MOSFET管柵源間的阻抗很高，工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的漏源間電壓的突變會(huì )通過(guò)極間電容藕合到柵極而產(chǎn)生相當幅度的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，雖然達不到損壞器件的程度，但會(huì )導致器件的誤導通。為此，要適當降低柵極驅動(dòng)電路的阻抗，在柵源之間并接阻尼電阻或接一個(gè)穩壓值小于20 V而又接近20 V的齊納二極管，防止柵源開(kāi)路工作。
為了抑制功率管內的快恢復二極管出現反向恢復效應．在電路中接入4只快恢復二極管。其中，反并聯(lián)快恢復二極管的作用是為電機相繞組提供續流通路，其余2只是為了使功率MOSFET管內部的快恢復二極管不流過(guò)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(kāi)關(guān)作用。
2．3 顯示與按鍵處理電路
在單片機應用系統中，鍵盤(pán)顯示接口技術(shù)已經(jīng)比較成熟，相對于并行方式，串行擴展接線(xiàn)靈活，占用單片機資源少，系統結構簡(jiǎn)化，極易形成用戶(hù)的模塊化結構?，F代單片機應用系統廣泛采用串行擴展技術(shù)。ZLG7289A是具有SPI串行接口功能的可同時(shí)驅動(dòng)8位共陰式數碼管或64只獨立LED的智能顯示驅動(dòng)芯片。單片即可完成LED顯示、鍵盤(pán)接口的全部功能。ZLG7289A采用串行方式與微處理器通信。串行數據從。DIO引腳送入芯片，并由CLK端同步。當選信號變?yōu)榈碗娖胶?，DIO引腳上的數據在CLK引腳的上升沿被寫(xiě)入ZLG7289A的緩沖寄存器。
應注意的是ZLG7289A應連接共陰式數碼管，在應用中無(wú)需用到的數碼管和鍵盤(pán)可以不連接，省去數碼管和對數碼管設置消隱屬性均不會(huì )影響鍵盤(pán)的使用。整個(gè)電路無(wú)需添加鎖存器、驅動(dòng)器、寄存器等，耗電較小，軟件設計中也無(wú)需進(jìn)行顯示譯碼，省去了靜態(tài)顯示擴展芯片，大大節省了MCU的占用時(shí)間，因而使用更方便，適于推廣。
本電路設計中僅采用4×4鍵盤(pán)和4位數碼管，已完全滿(mǎn)足設計需要。PIC16F873單片機與ZLG7289接口示意如圖4所示。