用字位顯示接口驅動步進電機的設計方法

1 引　言

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

２ 驅動器IC層疊并聯技術

驅動器IC層疊并聯技術，是將多片同廠家、同型號、同參數、同批生產的驅動器IC芯片逐一層疊并聯,并按引腳號一一對應焊接而實現。采用該項技術，可在不增加硬件電路板面積的基礎上使驅動功率多倍增加。驅動器IC層疊并聯結構示意圖如圖1所示。

3 步進電機的驅動原理

步進電機的驅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，每輸入一個有規律的脈沖信號，步進電機就轉動一個固定的角度，總轉動角度由輸入脈沖個數決定，步進電機的轉速由脈沖信號頻率決定。本例中采用了北京微電機廠生產的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: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 用字位顯示接口驅動步進電機的設計實例

4.1 總體設計構思

總體設計構思是利用單片機系統裝置中字位顯示接口驅動器的輸出端（D5—D0共6位）直接驅動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，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