用字位顯示接口驅(qū)動步進電機的設計方法

1 引　言

通常用單片機驅(qū)動步進電機，由于單片機驅(qū)動功率所限，需要增加驅(qū)動電路。本設計利用單片機開發(fā)裝置自帶的字位顯示接口，通過采用驅(qū)動器IC（集成電路）層疊并聯(lián)的創(chuàng)新技術(shù)，在不增加原電路板面積的基礎(chǔ)上使驅(qū)動功率增加2倍，節(jié)省了硬件資源。

２ 驅(qū)動器IC層疊并聯(lián)技術(shù)

驅(qū)動器IC層疊并聯(lián)技術(shù)，是將多片同廠家、同型號、同參數(shù)、同批生產(chǎn)的驅(qū)動器IC芯片逐一層疊并聯(lián),并按引腳號一一對應焊接而實現(xiàn)。采用該項技術(shù)，可在不增加硬件電路板面積的基礎(chǔ)上使驅(qū)動功率多倍增加。驅(qū)動器IC層疊并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

3 步進電機的驅(qū)動原理

步進電機的驅(qū)動原理是通過它每相線圈中的電流的順序切換來使電機作步進式旋轉(zhuǎn)，每輸入一個有規(guī)律的脈沖信號，步進電機就轉(zhuǎn)動一個固定的角度，總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖個數(shù)決定，步進電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。本例中采用了北京微電機廠生產(chǎn)的SB-2P型步進電機(額定電壓:-24V；額定電流:0.2A；額定步距:3°；相數(shù):3相)。3相3拍方式通電相序如表1所示。

表1 3相3拍方式通電相序表

4 用字位顯示接口驅(qū)動步進電機的設計實例

4.1 總體設計構(gòu)思

總體設計構(gòu)思是利用單片機系統(tǒng)裝置中字位顯示接口驅(qū)動器的輸出端（D5—D0共6位）直接驅(qū)動X向、Y向兩個步進電機。為了直觀的顯示步進電機每相的通電狀態(tài)，當某相繞組導通時，與其對應的8段LED顯示器顯示該相的字母。如，當X向步進電機的A相導通時，LED1（接字位口輸出D0端）顯示字母“A”；當Y向步進電機的B相導通時，LED5（接字位口輸出D4端）顯示字母“B”。

4.2　硬件設計