某型号导弹惯组转台控制器的研制

　　L298N是双全桥步进电机专用驱动芯片，内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动2个二相或1个四相步进电机，内含二个H-Bridge 的高电压、大电流双全桥式驱动器，接收标准：TTL逻辑准位信号，可驱动46V、2A以下的步进电机，且可以直接透过电源来调节输出电压;此芯片可直接由单片机的I/O端口来提供模拟时序信号。

　　电机驱动部分是由驱动芯片L298及其外围电路构成，其中L298的2、3脚和13、14脚(即芯片的输出端)分别与步进电机的四根线相连。而5、6、7、10、11、12脚就依次与单片机的P1口的六个管脚相连，从而实现了单片机与L298以及步进电机的串联控制，如图4所示。

　　图中很重要的部分是由四个二极管连成的保护电路，其作用是防止由于步进电机的转速提高而产生的自感电动势损坏芯片。转台系统使用的电机驱动电压是28V，所以二极管的负端接28V的参考电压。

　　单片机P1口控制电路产生脉冲信号，经驱动电路功率放大后，推动步进电机转动。脉冲信号频率的高低，决定了步进电机转动的快慢，实现控制转台转速的功能;脉冲信号彼此间相位的滞后和超前，决定了转动的方向是正转还是反转。

　　串口通信模块

　　系统采用串口通信，来实现计算机与单片机的通信。在单片机和上位机进行远距离串行通信时，由于通信协议不统一，电压大小不一致，因此需要进行电平转换，系统采用MAX232芯片实现信号的功率放大和串行接口的电平转换，串口通信电路图如图5所示。

　　电流监控模块

　　为了防止电流过大而损坏转台的电机，造成不必要的损失，该系统设计了电流监测与控制模块，能够监测流过电机的电流值并及时显示，当电机过大超限时，能够自动切断供电电源，从而保护装备不受损坏。上面的电机驱动芯片L298的Pin1和Pin15可与电流侦测电阻连接来侦测电机正常工作的情况下的工作电流，通过检测侦测电阻的电压值，然后通过欧姆定律换算电流值的方法来测试电机电流。转台采用的是反应式步进电机，其额定电流值1.5安，常用的电流侦测电阻通常是0.1欧姆，因此检测到的电压值是在mV级，若要是直接将检测到的电压值送给模数转换芯片ADC0804进行模数转换，那么由于精度的原因势必会对检测结果的准确性造成很大的影响。为了提高测试精度，先将检测到的电流值经过功放芯片OP07作放大处理后再将信号送给模数转换芯片ADC0804进行处理，从而保证了检测值的可靠性。ADC0804输出的数字信号再通过8255A芯片送给单片机的P2口，经过单片机处理后最后将检测到的数字信号通过LCD突时显示出来，若电流值超出电机额定值的5%，系统将自动断电，以保护转台设备不被损坏。电流检测模块电路图如图6所示。

　　按键控制模块

　　独立按键作为一个外部中断源，和单片机P3口连接，通过这些按键实现控制电机的启停、转向和转速等功能。系统采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序，完成对转台实时的控制，按键控制模块电路图如图7所示。