用字位顯示接口驅動步進電機的設計方法

利用MCS-51單片機系統裝置中字位顯示接口驅動步進電機的電路原理圖如圖2所示。單片機的數據總線分別連接到字形口和字位口的74LS273八D鎖存器的輸入端,字形口地址為FFDCH，字位口地址為FFDDH。字形口的74LS273八D鎖存器的輸出端通過74HC240總線驅動器（反相）將D7— D0逐一對應連接到每個8段LED顯示器的DP、g、f、e、d、c、b、a段。字位口的74LS273八D鎖存器的輸出端通過75452反相驅動器將 D5—D0逐一對應連接到每個8段LED顯示器LED6—LED1的共陰極。其中，D0、D1、D2 與X向步進電機的A、B、C 相一一對應連接；D3、D4、D5 與Y向步進電機的A、B、C 相一一對應連接。當字形口74LS273八D鎖存器輸入端D7—D0的某位為“0”時，通過74HC240總線驅動器（反相）該位輸出為“1”，則 LED6—LED1對應于該位的字段可以點亮，具體哪位8段LED顯示器點亮應由字位顯示接口決定，此時當字位口74LS273八D鎖存器輸入端D5— D0的某位為“1”，通過75452反相驅動器后，該位輸出為“0”，則對應于該位的8段LED顯示器點亮（共陰極為低電平）。需要說明，步進電機的轉動取決于字位口75452反相驅動器輸出端的邏輯狀態變化，而與字形口無關，字形顯示是為了觀察步進電機每相的通電狀態。

由于原單片機系統裝置自帶的字位顯示接口不能直接驅動步進電機，為此采用了驅動器IC層疊并聯技術，將原每個75452驅動器芯片3層疊并聯，并按引腳號一一對應焊接，在不增加電路板面積的基礎上使驅動功率增加2倍。圖2中的二極管D1—D6起到對步進電機線圈中的反電勢的釋放作用，以保護步進電機和驅動器IC；R1—R6為限流電阻。

4.3 軟件設計

下述程序采用MCS-51匯編語言程序實現對兩個步進電機的控制，程序啟動后X向步進電機與Y向步進電機同時正轉 30步后停止。每步時間間隔約0.5S，當某相繞組導通時，與其對應的8段LED顯示器顯示對應該相的字母，程序如下：