音控基于SPGT62C19驱动的步进电机

    步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。

    步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。

    步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：

    (1)控制换相顺序

    通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C相的通断。

    (2)控制步进电机的转向

    如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

    (3)控制步进电机的速度

    如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。

    二、电机驱动电路原理图及说明

    步进电机与其他交流电机不同，仅仅接上电源是不会工作的，还必须接上相应的驱动器才能工作，驱动器的输出为电机各相提供通电顺序的励磁电流。可见步进电机的工作性能在很大程度上取决于所使用的驱动电路的类型和具体参数。

    本系统扩展板上的电机驱动芯片是SPGT62C19，它是一个低电压单片式步进电机驱动器集成电路芯片，可用于两相步进电机的驱动系统。它带有双路H-桥，可分别驱动两个独立的PNP功率管。每一个H桥都有各自独立的使能引脚，因此非常适合于需要独立控制的步进电机驱动系统。

    SPGT62C19B输出电压可达40v，输出电流可达750ma，由输入的逻辑电平来决定输出脉冲的宽度及频率，所以由这款芯片组成的步进电机驱动系统将脉冲发生器、脉冲分配器、脉冲放大器和为一体，省去了很多外围器件。

    SPGT62C19主要特点如下：

    1)管脚间的连接方式同ST的L6219和ALLEGRO的L6219芯片外围电路一致

    2)双极性电压驱动两相步进电机

    3)驱动电源电压范围：10v~40v

    4)输出电流可达750mA

    5)内置过热保护功能

    6)低电压停止

    7)具有整步,半步和微步等模式的控制方式。

    8)工作温度-20c~+85c

    结构原理

    SPGT62C19的内部由两路完全相同的控制电路组成。控制电路原理如下图 所示。控制信号从IN输入端输入并经前级缓冲后送入片内控制器，然后由控制部分进行处理并驱动晶体管，最后由OUT端口输出方波信号以控制电机的运行。

    SPGT62C19内部控制电路

    电路内部的热关断和偏置电路用来对整个电路提供过热和过流保护，当电路由于负载过大或其它故障而使电路电流增大，从而使器件温度升高到片内温度传感器的设定门限以上时， 片中的热关断和偏置电路将向片内控制器发出关断控制信号以关断整个电路。

    器件相位端口PH的作用是分别对两个通道的输出电流方向进行控制：

    L：电流从OUTB到OUTA

    H：电流从OUTA到OUTB

    流过每相线圈电流的大小由输入的信号决定，按照规则最大电流为（假设I0、I1=“LL”）Imax = Vref /10*Rs,见下表：

    线圈电流和输出电流的关系