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再次请教二位版主步进电机驱动问题 点击：860 | 回复：13



ysx317

    
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发表于：2010-09-25 14:39:59
楼主

关于步进电机的驱动问题：

再次求教刘版主和波恩版主及其他高手：

前面我曾经提过如何用编码器驱动步进电机的问题，各位版主和高手进行了热情的帮助，表示十分感谢，但还不是我希望的答案，这儿我找到了一个非常理想的答案，就是用几个与非门解决的，但我对硬件电路不是十分熟悉，所以还得请教高手们:下面的连接就是该文章，也可用百度收索：编码器接口电路，作者张黎军。

http://www.zz-dm.com/uploadfile/20070822044049810.pdf

文章中用了3个与非门+ 一个微分电路，我请教这儿的微分电路起什么作用，整个电路的工作原理是怎样的，请帮忙描述一下，我准备自己做一个试验。

先致谢了！

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刘岩利

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发表于：2010-09-25 15:34:18
1楼

“文章中用了3个与非门+ 一个微分电路”

那几个电路本身就是错误的，不能用。除非您只是大致要求速度同步，对位置没有任何要求。

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波恩

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发表于：2010-09-25 16:00:07
2楼

文章中图4、图5中的RC构成的微分电路，图6中RC构成的延时电路，以及图8中单稳构成的延时触发电路的目的都一样，无非是取信号的沿，不过微分电路，异或门，以及单稳一般而言都存在噪声敏感性，所以这种处理方式很难适应工业现场应用，而且楼主列举的文章成文年代恐为上世纪90年代中期，实在是落伍的狠了。现在无论是ASIC还是FPGA都会用纯时序逻辑完成四倍频+辨向逻辑，所以不建议楼主把时间花在不实用的过时技术上面。

 

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波恩

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发表于：2010-09-25 17:42:17
3楼
A信号经2级D触发器，一方面可以CLK为时隙起到数字滤波作用，另一方面2级D触发器的输出之间存在1个CLK周期的时间差。
前级输出直接进双与门，后级反相后进双与门，可得到A信号上升沿处的脉冲。
B信号电平为低，由A信号上升沿得到的脉冲作为正向脉冲输出；
B信号电平为高，由A信号上升沿得到的脉冲作为负向脉冲输出。
处理结果：一个A、B脉冲周期只输出一个脉冲，辨向但不倍频。
  
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波恩

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发表于：2010-09-25 17:42:41
4楼
A信号经2级D触发器完成数字滤波和延时分割。。
前级输出直接进双与门，后级反相后进双与门，可得到A信号上升沿处的脉冲；
前级输出反相后进双与门，后级直接进双与门，可得到A信号下降沿处的脉冲。
以B信号电平高低为门控选择信号，决定由A信号上升沿和下降沿处得到的脉冲是作为正向脉冲还是反向脉冲输出：
B信号为低电平，由A信号上升沿得到的脉冲是作为正向脉冲输出；
B信号为高电平，由A信号下降沿得到的脉冲是作为正向脉冲输出；
B信号为高电平，由A信号上升沿得到的脉冲是作为反向脉冲输出；
B信号为低电平，由A信号下降沿得到的脉冲是作为反向脉冲输出。
最后分别由双与门合并正向脉冲输出或反向脉冲输出。

处理结果：一个A、B脉冲周期输出2个脉冲，两倍频+辨向。

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波恩

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发表于：2010-09-25 17:43:04
5楼
A、B信号分别经2级D触发器完成数字滤波和延时分割。
各自的前级输出直接进双与门，后级反相后进双与门，可得到该信号上升沿处的脉冲；
各自的前级输出反相后进双与门，后级直接进双与门，可得到该信号下降沿处的脉冲。
以另一信号的电平高低为门控选择信号，决定由该信号上升沿和下降沿处得到的脉冲是作为正向脉冲还是反向脉冲输出：
B信号为低电平，由A信号上升沿得到的脉冲是作为正向脉冲输出；
B信号为高电平，由A信号下降沿得到的脉冲是作为正向脉冲输出；
A信号为高电平，由B信号上升沿得到的脉冲是作为正向脉冲输出；
A信号为低电平，由B信号下降沿得到的脉冲是作为正向脉冲输出。
B信号为高电平，由A信号上升沿得到的脉冲是作为反向脉冲输出；
B信号为低电平，由A信号下降沿得到的脉冲是作为反向脉冲输出；
A信号为低电平，由B信号上升沿得到的脉冲是作为反向脉冲输出；
A信号为高电平，由B信号下降沿得到的脉冲是作为反向脉冲输出。
最后分别由4与门合并正向脉冲输出或反向脉冲输出。

处理结果：一个A、B脉冲周期输出4个脉冲，即经典的四倍频+辨向。

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ysx317

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6楼

谢谢二位版主的精彩回答，尤其是波恩版主给出了精彩的电路图，我这儿有一篇文章，也是辩相和四倍频的电路图，稍微简单一点，不知对否，请版主一告。

另外请教刘版主，这个图确实是错误的吗？能告诉错在那儿吗？因为我不熟悉数字电路。谢谢。

http://www.docin.com/p-46874416.html

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刘岩利

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7楼

您举出来的这两篇文章，其中应该有传承关系，都是错的。都是错在方向鉴别上，第一个是在A相的脉冲边沿的由B相电平判断方向；第二个是在B相的脉冲边沿的由A相电平判断方向。,这种抓住一相鉴别方向的方式，在脉冲周期不完整的时候，有50%的差错概率。做这样的转换电路，和直接把A/B信号接到步进驱动器的脉冲/方向上的效果基本是一样的，只是差倍频而已。

这两篇文章，在我看来，都是白痴一级的作品。那个微分电路，留神别把后面的与非门打坏了。微分电路是会输出负电压的，现成的逻辑电路IC，很少有允许负电压输入的，真要照这个电路接，不一定准冒烟，但电路一定不能坚持太久。还不如直接省掉那个微分电路，效果是一样的，还安全一点。

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波恩

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8楼
为什么我在运控版首页看不到这个帖子？
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波恩

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9楼

简单地使用异或逻辑直接从AB信号上取脉冲非常不可取，不仅对毛刺很敏感，而且在换向确认上也存在不确定性。

 

而且楼主引用的第二篇文献，明明只是2倍频，却声称4倍频，竟然还能堂而皇之的被刊载，真服了现在的作者和核心期刊，学术不消腐败也已然自行烂掉了！

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波恩

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10楼

本人在“5楼”给出的图例的电路原理的文字描述可参考以下文章：http://www.docin.com/p-62870830.html ，两者总体思路基本一致。

该四倍频及辨向电路最初于十几年前见诸师兄16年前的硕士论文，A、B信号分别经两级D触发器后，起到数字滤波和延迟作用，共得到2组有时间差的信号，可从中进行边沿解析，并用对边信号的相应状态电平做正负向脉冲分选通，实现上述边沿解析和电平逻辑组合的是一片4-16译码器74LS159 ，用了全部4个输入和16个输出中的8个有效输出，选通出来的正负向脉冲分别用了4个输出，再分别用4与门合而为一，最终给出正和负向两个脉冲输出。共计使用2片74LS74（双D触发器），1片74LS159（4-16译码器）和一片74LS21（4输入双与门），合计4片74系列TTL芯片。

 

另，文章中述及的多路选择器思路与当年（至少是20年前的设计了）的AB8600高档数控系统（也就是中科院沈阳计算所十几年前仿制出来的蓝天系列高档数控系统的“参考”原型）的编码器接口电路原理几乎一致。

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刘岩利

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11楼

“为什么我在运控版首页看不到这个帖子？”
这真的很神奇，我也看不到。我把他当作"改版问题"反馈了

“而且楼主引用的第二篇文献，明明只是2倍频，却声称4倍频，竟然还能堂而皇之的被刊载，真服了现在的作者和核心期刊，学术不消腐败也已然自行烂掉了！”

两篇文章，最后的应用都不过就是测速而已。这样的东西，也许是本科生毕业设计论文？

.

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波恩

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12楼

 呵呵！我也反馈了！这会儿看得见了～

第一篇文章放在十几年前发表，也许还不算过分，后一篇放在去年发表实在是水！更水的是核心刊的编辑和审稿专家，真不知这稿子是找谁审的，怎么审的。

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波恩

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13楼

图例中已补充详细文字说明。

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