步進電機常見的控制方案 
    步進電機受電脈沖信號控制，電脈沖信號的產生、分配、放大全靠電子元器件的動作來實現。由于脈沖控制信號的驅動能力一般都很弱，因此必須有功率放大驅動電路。步進電機與控制電路、功率放大驅動電路組成一體，構成步進電機驅動系統。此種控制電路設計簡單，功能大，可實現一般 步進電機的細分任務。這個系統由三部分組成: 脈沖信號產生電路、脈沖信號

分配電路、功率放大驅動電路。系統組成如圖1.1所示。

                 圖1.1基于電子電路控制系統

     此種方案即可為開環控制，也可閉環控制。開環時，其平穩性好，成本低，設計簡單，但未能實現高精度細分。采用閉環控制，即能實現高精度細分，實現無級調速。閉環控制是不斷直接或間接地檢測轉子的位置和速度，然后通過反饋和適當的處理，自動給出脈沖鏈，使步進電機每一步響應控制信號的命令，從而只要控制策略正確電機不可能輕易失步[1]。該方案多通過些大規模集成電路來控制其脈沖輸出頻率和脈沖輸出數,功能相對較單一，如需改變控制方案，必須需重新設計，因此靈活性不高。

2、     基于PLC 的控制
    PLC 也叫可編程控制器，是- 一種I 業上用的計算機。PLC 作為新- 一代的
工業控制器，由于具有通用性好、實用性強、硬件配套齊全、編程簡單易學和可靠性高等優點而廣泛應用于各行業的自動控制系統中。步進電機控制系統有PLC、環彤分配器和功率驅動電路絲1成。控制系統采用PLC 來產生控制脈沖。通過PI.C 編程輸出一定數量的方波脈沖，控制步進電機的轉角進而控制伺服機構的進給量，1司時通過編程控制脈沖頻率來控制步進電機的轉動速度，進而控制伺服機構的進給速度。環開脈沖分配器將PIC 輸出的控制脈沖按步進電機的通電順} 字分配到相應的繞組。PLC 控制的步進電機可以采用軟件環開分配器，也可采用硬件環形分配器。采用軟件環形分配器占用PLC 資源較多，特別是步進電機繞組相數大于4 時，對于大型生產線應該予以考慮。采用硬件環形分配器，雖然硬件結構稍微復雜些，但可以節省PLC 資源，目前市場有多種專用芯片可以選用。步進電機功率驅動電路將PLC 輸出的控制
脈沖放大，達到比較大的驅動能力，來驅動步進電機。

    采用軟件來產生控制步進電機的環型脈沖信號，并用PLC 中的定時器來產生速度脈沖信號,這樣就可以省掉專用的步進電機驅動器，降低硬件成本。但由于PLC的打描周期一般為但由于PLC的找3描周期一般為兒毫秒到幾十毫秒，相應的頻率只能達到幾百赫茲，因此，受到PLC 工作方式的限制及其找I描周期的影響，步進電機不能在高頻下工作，無法實現高速控制。并且在速度較高時，由于受到打1描周期的影響，相應的控制精度就降低了。
3、基于單片機的控制
    采用單片機來控制步進電機，實現了軟件與硬件相結合的控制方法。用軟件代替環刃彡分配器，達到了對步進電機的****控制。系統中采用單片機接口線直接去控制步進電機各相驅動線路。由于單片機的強大功能，還可設計大量的外圍電路，鍵盤作為一個外部中斷源，設置了步進電機正轉、反轉、檔次、停止等功能，采用中斷和查詢相結合的方法來調用中斷服務程序，完成對步進電機的****控制，顯示器及時顯示正轉、反轉速度等狀態。環形分配器其功能由單片機系統實現，采;用軟件編程的辦法實現脈沖的分配。本方案有以下優點: (1)單片機軟件編程可以使復雜的控制過程實現自動控制和精確控制，避免了失步、振蕩等對控制精度的影響; (2)用軟件代替環形分配器，通過對單片機的設定，用同一種電路實現了多相步進電機的控制和驅動，大大提高了接口電路的靈活性和通用性; (3)單片機的強大功能使顯示電路、鍵盤電路、復位電路等外圍電路有機的組合，大大提高系統的交互性[5]。

   基于以上優點，本次設計采用基于單片機的控制方案。

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