用字位显示接口驱动步进电机的设计方法

1 引　言

通常用单片机驱动步进电机，由于单片机驱动功率所限，需要增加驱动电路。本设计利用单片机开发装置自带的字位显示接口，通过采用驱动器IC（集成电路）层叠并联的创新技术，在不增加原电路板面积的基础上使驱动功率增加2倍，节省了硬件资源。

２ 驱动器IC层叠并联技术

驱动器IC层叠并联技术，是将多片同厂家、同型号、同参数、同批生产的驱动器IC芯片逐一层叠并联,并按引脚号一一对应焊接而实现。采用该项技术，可在不增加硬件电路板面积的基础上使驱动功率多倍增加。驱动器IC层叠并联结构示意图如图1所示。

3 步进电机的驱动原理

步进电机的驱动原理是通过它每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转，每输入一个有规律的脉冲信号，步进电机就转动一个固定的角度，总转动角度由输入脉冲个数决定，步进电机的转速由脉冲信号频率决定。本例中采用了北京微电机厂生产的SB-2P型步进电机(额定电压:-24V；额定电流:0.2A；额定步距:3°；相数:3相)。3相3拍方式通电相序如表1所示。

表1 3相3拍方式通电相序表

4 用字位显示接口驱动步进电机的设计实例

4.1 总体设计构思

总体设计构思是利用单片机系统装置中字位显示接口驱动器的输出端（D5—D0共6位）直接驱动X向、Y向两个步进电机。为了直观的显示步进电机每相的通电状态，当某相绕组导通时，与其对应的8段LED显示器显示该相的字母。如，当X向步进电机的A相导通时，LED1（接字位口输出D0端）显示字母“A”；当Y向步进电机的B相导通时，LED5（接字位口输出D4端）显示字母“B”。

4.2　硬件设计