基于PIC16F873單片機的步進電機控制系統(tǒng)

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

由于功率MOSFET管柵極電容的存在，對該管的驅動電流實際表現(xiàn)為對柵極電容的充、放電。圖中電路的設計可改進功率MOSFET管的快速開通時間，減少在前級門電路上的功耗，提高了驅動電流的前后沿陡度，能夠改善高頻響應。
柵源間過壓保護齊納二極管的穩(wěn)壓值為15 V。功率MOSFET管柵源間的阻抗很高，工作于開關狀態(tài)下的漏源間電壓的突變會通過極間電容藕合到柵極而產生相當幅度的VGS脈沖電壓。這一電壓會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，但會導致器件的誤導通。為此，要適當降低柵極驅動電路的阻抗，在柵源之間并接阻尼電阻或接一個穩(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。
為了抑制功率管內的快恢復二極管出現(xiàn)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(xù)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反向電流，以保證功率MOSFET管在動態(tài)工作時能起正常的開關作用。
2．3 顯示與按鍵處理電路
在單片機應用系統(tǒng)中，鍵盤顯示接口技術已經比較成熟，相對于并行方式，串行擴展接線靈活，占用單片機資源少，系統(tǒng)結構簡化，極易形成用戶的模塊化結構?，F(xiàn)代單片機應用系統(tǒng)廣泛采用串行擴展技術。ZLG7289A是具有SPI串行接口功能的可同時驅動8位共陰式數(shù)碼管或64只獨立LED的智能顯示驅動芯片。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。當選信號變?yōu)榈碗娖胶?，DIO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。
應注意的是ZLG7289A應連接共陰式數(shù)碼管，在應用中無需用到的數(shù)碼管和鍵盤可以不連接，省去數(shù)碼管和對數(shù)碼管設置消隱屬性均不會影響鍵盤的使用。整個電路無需添加鎖存器、驅動器、寄存器等，耗電較小，軟件設計中也無需進行顯示譯碼，省去了靜態(tài)顯示擴展芯片，大大節(jié)省了MCU的占用時間，因而使用更方便，適于推廣。
本電路設計中僅采用4×4鍵盤和4位數(shù)碼管，已完全滿足設計需要。PIC16F873單片機與ZLG7289接口示意如圖4所示。