汽车仪表步进电机控制算法的仿真

汽车仪表步进电机控制算法的仿真

汽车仪表步进电机控制算法的仿真

在经历了机械式、电气式、模拟电子式仪表时代后，汽车仪表进入了如今的步进电机
全数字式仪表时代。目前，国内部分中、高档轿车，均配套使用步进电机汽车仪表。其
它汽车也正在配套该类型的仪表。步进电机汽车仪表，将是未来一段时间内汽车仪表的
主导产品，有着十分广阔的市场前景。

今后，汽车仪表的功能将更加侧重由软件来完成。这对于产品数量大并且对成本极为敏
感的汽车仪表有着特殊意义。与仅由电子硬件组成的汽车仪表相比，带有ECU的汽车仪表
功能的实现手段更加灵活多样，产品的“柔性”更好,即在推出新款产品时,能最大限度地
利用以前产品的软、硬件设计成果，这在产品更新换代很快的今天和未来显得尤为重要
。

目前，很多半导体芯片制造商都生产汽车仪表板的微控制器，比如NEC、freescale、Fu
jitsu和Micronas等公司。在此介绍一种基于Micronas
CDC3207G微控制器的汽车仪表板步进电机控制的解决方案。

步进电机控制

步进电机又称脉冲电动机，它能将输入的脉冲信号变成电动机轴的步进转动，是一种将
电脉冲转化为角位移的执行机构。在非超载的情况下，电机的转速以及停止的位置只取
决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。

控制步进电机实际上是控制输入脉冲序列，使步进电机轴按照预定方向转动需要的角度
。汽车仪表中应用的主要是两相步进电机，有两个独立绕组。通过控制两个独立绕组上
的脉冲信号，就能实现对步进电机的控制。此外，一般步进电机内部在电机转轴与指针
之间都装有降速齿轮组，使得转动轴与指针之间有一定的降速比，这样可以降低指针转
动的抖动，使电机指针转动更加平滑。

本控制算法采用Microcomponents公司的SWITEC步进电机，其电机转动轴与指针之间的转
速比为180:1，即步进电机转动轴旋转180°，