### 基于L297的两相步进电机驱动器
#### 一、L297功能分析
L297是一款专为两相步进电机设计的控制芯片，具备模拟/数字兼容的I2L工艺制造，采用20脚DIP封装，主要以5V电压供电，并且所有信号均与TTL/CMOS兼容。这使得L297成为一款高效可靠的步进电机控制解决方案。
**1.1 脉冲分配器**
L297的核心组件之一是脉冲分配器，它能够根据输入的步进脉冲信号（通过CLOCK脚接收）产生不同的控制信号，这些信号会通过a、b、c、d四个输出端口控制步进电机的绕组开关管。具体来说：
- 当HALF/FULL引脚为高电平时，L297会产生半步单相或双相激励方式的控制信号；
- 当HALF/FULL引脚为低电平时：
- 如果脉冲分配器处于奇数状态，则输出基本步双相激励方式的控制信号；
- 若处于偶数状态，则输出基本步单相激励方式的控制信号。
**1.2 PWM斩波器**
L297还内置了两个PWM斩波器，每个斩波器包括一个比较器、一个RS触发器以及一个外部采样电阻。斩波器通过一个公共振荡器提供触发脉冲信号，该振荡器的频率（f）由OSC脚的外接RC网络确定，具体计算公式为：f = 1 / (0.69 * RC)。
斩波器的工作原理是通过比较电机绕组电流产生的采样电压与基准电压Vref，来控制电机绕组的电流。当采样电压达到Vref时，比较器会翻转，使RS触发器复位，从而关断电机相绕组的功率开关管，使相绕组电流下降。通过这种方式，可以实现恒频PWM信号的调制，进而调节L297输出的控制信号。
#### 二、步进电机的驱动特性
对于两相步进电机而言，其线圈绕组通常分为AB相和CD相。为了实现电机的平稳匀速和等力矩转动，关键在于精确控制电机绕组中的电流。
**2.1 单相激励驱动**
在基本步单相激励驱动方式下，相绕组电流将按照I_AB → I_CD → I_BA → I_DC的顺序循环变化。
**2.2 双相激励驱动**
而在基本步双相激励驱动方式下，相绕组电流将按照I_AB → I_AC → I_CB → I_CD → I_DB → I_DA → I_BA → I_BC的顺序循环变化。这种驱动方式相较于单相激励，可以更精细地控制电机的步进角度，提高精度，同时还能减小运行过程中的振动和噪音。
#### 三、L297的其他特性
除了上述核心功能之外，L297还具有一些其他重要的特性，包括但不限于：
- **大功率驱动能力**：L297能够驱动较大功率的电机，适用于各种机电设备；
- **斩波驱动**：通过内置的PWM斩波器，可以实现电机电流的精确控制，提高效率；
- **恒力矩性能**：无论电机负载如何变化，都能保持恒定的力矩输出，保证运行稳定；
- **高可靠性**：由于采用了专用芯片控制，相比于软件控制方案，具有更高的稳定性和可靠性。
基于L297的两相步进电机驱动器不仅能够实现精确的电机控制，还具备大功率驱动、斩波驱动、恒力矩性能和高可靠性等优势，非常适合应用于需要精密控制的大功率机电系统中。
