步進(jìn)馬達(dá)

步進(jìn)馬達(dá)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為"步距角")，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)馬達(dá)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒(méi)有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。

現(xiàn)較常用的步進(jìn)馬達(dá)有反應(yīng)式步進(jìn)馬達(dá)(VR)、永磁式步進(jìn)馬達(dá)(PM)、混合式步進(jìn)馬達(dá)(HB)和單相式步進(jìn)馬達(dá)等。其中，永磁式步進(jìn)馬達(dá)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度或15度;反應(yīng)式步進(jìn)馬達(dá)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩;混合式步進(jìn)馬達(dá)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)馬達(dá)的應(yīng)用最為廣泛，也是本次細(xì)分驅(qū)動(dòng)方案所選用的步進(jìn)馬達(dá)。

步進(jìn)馬達(dá)是行業(yè)中人士對(duì)"步進(jìn)電機(jī)"的另一種稱(chēng)呼，步進(jìn)馬達(dá)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€ 位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給馬達(dá)加一個(gè)脈沖信號(hào)，馬達(dá)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)馬達(dá)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)馬達(dá)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。

步進(jìn)馬達(dá)是一種感應(yīng)馬達(dá)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)馬達(dá)供電，步進(jìn)馬達(dá)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)馬達(dá)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器

雖然步進(jìn)馬達(dá)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)馬達(dá)并不能象普通的直流馬達(dá)，交流馬達(dá)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)馬達(dá)卻非易事，它涉及到機(jī)械、馬達(dá)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

步進(jìn)馬達(dá)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講:當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(及步進(jìn)角)。您可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)您可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

步進(jìn)馬達(dá)分三種:永磁式(PM) ，反應(yīng)式(VR)和混合式(HB)。 永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度;反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80年代已被淘汰;混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)馬達(dá)的應(yīng)用最為廣泛。

步進(jìn)馬達(dá)溫度過(guò)高首先會(huì)使馬達(dá)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此馬達(dá)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同馬達(dá)磁性材料的退磁點(diǎn);一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)馬達(dá)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。

步進(jìn)馬達(dá)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，一般可采用以下方案來(lái)克服:

A.如步進(jìn)馬達(dá)正好工作在共振區(qū)，可通過(guò)改變減速比等機(jī)械傳動(dòng)避開(kāi)共振區(qū);

B.采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器，這是最常用的、最簡(jiǎn)便的方法;

C.距角更小的步進(jìn)馬達(dá)，如三相或五相步進(jìn)馬達(dá);

D.換成交流伺服馬達(dá)，幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲，但成本較高;

E.在馬達(dá)軸上加磁性阻尼器，市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品，但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。

步進(jìn)馬達(dá)的細(xì)分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)(請(qǐng)參考有關(guān)文獻(xiàn))，其主要目的是減弱或消除步進(jìn)馬達(dá)的低頻振動(dòng)，提高馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。比如對(duì)于步進(jìn)角為1.8° 的兩相混合式步進(jìn)馬達(dá)，如果細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為4，那么馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個(gè)脈沖0.45°，馬達(dá)的精度能否達(dá)到或接近0.45°，還取決于細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動(dòng)器精度可能差別很大;細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制。

步進(jìn)馬達(dá)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)馬達(dá)本身技術(shù)的提高，步進(jìn)馬達(dá)將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

步進(jìn)馬達(dá)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。步進(jìn)馬達(dá)當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)馬達(dá)就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為"步距角")，步進(jìn)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的 。

電機(jī)固有步距角:它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如86BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°(表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)為1.8°)，這個(gè)步距角可以稱(chēng)之為'電機(jī)固有步距角'，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。

步進(jìn)馬達(dá)的相數(shù):是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)馬達(dá)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72°。在沒(méi)有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶(hù)主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)馬達(dá)來(lái)滿足自己步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則'相數(shù)'將變得沒(méi)有意義，用戶(hù)只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。

保持轉(zhuǎn)矩(HOLDINGTORQUE):是指步進(jìn)馬達(dá)通電但沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)馬達(dá)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)馬達(dá)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)馬達(dá)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)馬達(dá)最重要的參數(shù)之一。比如，當(dāng)人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)馬達(dá)，在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)馬達(dá)。

DETENTTORQUE:是指步進(jìn)馬達(dá)沒(méi)有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENTTORQUE在國(guó)內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解;由于反應(yīng)式步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒(méi)有DETENTTORQUE。

1、現(xiàn)象:電機(jī)低速時(shí)振動(dòng)或失步，高速時(shí)正常:這是驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高引起。電機(jī)低速時(shí)正常，高速時(shí)失步:這是驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)低引起。電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象(電機(jī)正常工作時(shí)可高達(dá)70至80度)驅(qū)動(dòng)電流過(guò)小時(shí)，電機(jī)工作時(shí)過(guò)熱:驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大的原因。

解決方法:調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器電流、驅(qū)動(dòng)電壓或更換驅(qū)動(dòng)器。

2、現(xiàn)象:電機(jī)低速或高速時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)或者失步;負(fù)載過(guò)大。電機(jī)起動(dòng)或停止時(shí)有失步或振動(dòng);電機(jī)出力過(guò)大。

解決方法:調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器電流或更換電機(jī)。

3、兩相與三相步進(jìn)電機(jī)步距角分別是多少?

兩相步進(jìn)電機(jī)步距角為1.8度，三相步距角為1.2度。

4、步進(jìn)電機(jī)正常工作時(shí)表面溫度為多少度才正常?

正常情況下步進(jìn)電機(jī)表面溫度在80攝氏度以?xún)?nèi)均為正常。

5、用簡(jiǎn)單的方法調(diào)整兩相步進(jìn)電機(jī)通電后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?

只需將電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器接線的A+和A-(或者B+和B-)對(duì)調(diào)即可。

1.一般步進(jìn)馬達(dá)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。

2.步進(jìn)馬達(dá)外表允許的最高溫度較低。

步進(jìn)馬達(dá)溫度過(guò)高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)。

3.步進(jìn)馬達(dá)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。

當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì);頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率(或角速度)的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。

4.步進(jìn)馬達(dá)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。

步進(jìn)馬達(dá)有一個(gè)技術(shù)參數(shù):空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)馬達(dá)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚?。

步進(jìn)馬達(dá)需要與其配套的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器才能工作，它的最大特點(diǎn)是定位精確。因?yàn)檫@些特點(diǎn)，步進(jìn)馬達(dá)在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。

功率

步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下:

P=ω·M

ω=2π·n/60

P=2πnM/60

其P為功率單位為瓦，ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓·米

P=2πfM/400(半步工作)其中f為每秒脈沖數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)PPS)

步進(jìn)電機(jī)有步距角(涉及到相數(shù))、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來(lái)了。

1、步距角的選擇

電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率(當(dāng)量)換算到電機(jī)軸上，每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度(包括減速)。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。市場(chǎng)上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0.36度/0.72度(五相電機(jī))、0.9度/1.8度(二、四相電機(jī))、1.5度/3度 (三相電機(jī))等。

2、靜力矩的選擇

步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)(一般由低速)時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)(幾何尺寸)。

3、電流的選擇

靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機(jī)的電流。

1、步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過(guò)1000轉(zhuǎn)，(0.9度時(shí)6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度)間使用，可通過(guò)減速裝置使其在此間工作，此時(shí)電機(jī)工作效率高，噪音低;

2、步進(jìn)電機(jī)最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大;

3、由于歷史原因，只有標(biāo)稱(chēng)為12V電壓的電機(jī)使用12V外，其他電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動(dòng)電壓伏值 ，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇驅(qū)動(dòng)電壓(建議:57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V)，當(dāng)然12伏的電壓除12V恒壓驅(qū)動(dòng)外也可以采用其他驅(qū)動(dòng)電源， 不過(guò)要考慮溫升;

4、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號(hào)電機(jī);

5、電機(jī)在較高速或大慣量負(fù)載時(shí)，一般不在工作速度起動(dòng)，而采用逐漸升頻提速，一電機(jī)不失步，二可以減少噪音同時(shí)可以提高停止的定位精度;

6、高精度時(shí)，應(yīng)通過(guò)機(jī)械減速、提高電機(jī)速度,或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動(dòng)器來(lái)解決，也可以采用5相電機(jī)，不過(guò)其整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)格較貴，生產(chǎn)廠家少，其被淘汰的說(shuō)法是外行話;

7、電機(jī)不應(yīng)在振動(dòng)區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過(guò)改變電壓、電流或加一些阻尼的解決;

8、電機(jī)在600PPS(0.9度)以下工作，應(yīng)采用小電流、大電感、低電壓來(lái)驅(qū)動(dòng);

9、應(yīng)遵循先選電機(jī)后選驅(qū)動(dòng)的原則。

步距角:每輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為步距角。步距角的大小可以直接影響電機(jī)的運(yùn)行精度;

保持轉(zhuǎn)矩:是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一。比如，當(dāng)人們說(shuō)2Nm的步進(jìn)電機(jī)，在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2Nm的步進(jìn)電機(jī);

定位轉(zhuǎn)矩:定位轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒(méi)有定轉(zhuǎn)矩;

空載啟動(dòng)頻率:指步進(jìn)電機(jī)能夠不失步啟動(dòng)的最高脈沖頻率;

啟動(dòng)矩頻特性:在給定的驅(qū)動(dòng)條件下，負(fù)載慣量一定時(shí)，啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系稱(chēng)為啟動(dòng)矩頻特性，又稱(chēng)牽入特性。

運(yùn)行矩頻特性:在負(fù)載慣量不變時(shí)，運(yùn)行頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系稱(chēng)為運(yùn)行矩頻特性，又稱(chēng)牽出特性;

失步:步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的步數(shù)與輸入電脈沖數(shù)不想對(duì)應(yīng)、動(dòng)態(tài)過(guò)程結(jié)束后也不能自行消除的現(xiàn)象;

靜態(tài)相電流: 電機(jī)不動(dòng)時(shí)每相繞組允許通過(guò)的電流，即額定電流;

優(yōu)化半步:在原有半步的基礎(chǔ)上去掉強(qiáng)弱拍，解決了電機(jī)力矩不均的問(wèn)題，所有驅(qū)動(dòng)器均可通過(guò) 撥碼開(kāi)關(guān)選擇電流。

本模塊可分為如下3個(gè)部分

· 單片機(jī)系統(tǒng):控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī);

· 外圍電路:PIC單片機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的接口電路;

· PIC程序:編寫(xiě)單片機(jī)控制步進(jìn)電功機(jī)的接口程序，實(shí)現(xiàn)三角波信號(hào)的輸出功能。

(1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與單片機(jī)的接口。

單片機(jī)是性能極佳的控制處理器，在控制步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，接口部件必須要有下列功能。

①電壓隔離功能。

單片機(jī)工作在5V，而步進(jìn)電機(jī)是工作在幾十V，甚至更高。一旦步進(jìn)電機(jī)的電壓串到單片機(jī)中，就會(huì)損壞單片機(jī);步進(jìn)電機(jī)的信號(hào)會(huì)干擾單片機(jī)，也可能導(dǎo)致系統(tǒng)工作失誤，因此接口器件必須有隔離功能。

②信息傳遞功能。

接口部件應(yīng)能夠把單片機(jī)的控制信息傳遞給步進(jìn)電機(jī)回路，產(chǎn)生工作所需的控制信息，對(duì)應(yīng)于不同的工作方式，接口部件應(yīng)能產(chǎn)生相應(yīng)的工作控制波形。

③產(chǎn)生所需的不同頻率。

為了使步進(jìn)電機(jī)以不同的速度工作，以適應(yīng)不同的目的，接口部件應(yīng)能產(chǎn)生不同的工作頻率。

(2)電壓隔離接口。

電壓隔離接口專(zhuān)用于隔離低壓部分的單片機(jī)和高壓部分的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，以保證它們的正常工作。

電壓隔離接口可以用脈沖變壓器或光電隔離器，基本上是采用光電隔離器。單片機(jī)輸出信號(hào)可以通過(guò)TTL門(mén)電路或者直接送到晶體管的基極，再由晶體管驅(qū)動(dòng)光電耦合器件的發(fā)光二極管。

發(fā)光二極管的光照到光電耦合器件內(nèi)部的光敏管上，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的功率放大電路，電流放大接口是步進(jìn)電機(jī)功放電路的前置放大電路。它的作用是把光電隔離器的輸出信號(hào)進(jìn)行電流放大，以便向功放電路提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。

(3)工作方式接口和頻率發(fā)生器。

用單片機(jī)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，這時(shí)，單片機(jī)用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的三相。