如何用移位寄存器做步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示：

如何能使它轉(zhuǎn)起來呢?一搬有兩種方法：

1．單相驅(qū)動(dòng)：一相一相驅(qū)動(dòng)，線圈加高電平順序是：黃'藍(lán)'紅'橙；或是：橙'紅'藍(lán)'黃。其中黑白接地。

2．雙相驅(qū)動(dòng)：當(dāng)要求電動(dòng)機(jī)輸出大功率時(shí)可以兩相兩相同時(shí)驅(qū)動(dòng)，線圈加高電平順序?yàn)椋狐S+紅'藍(lán)+橙；或是：橙+藍(lán)'紅+黃。

了解步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式后、我想到了用移位寄存器產(chǎn)生移位脈沖來讓步進(jìn)電機(jī)動(dòng)起來。電路如圖2。

圖2是通過撥碼開關(guān)控制74LS194使Q0、Q1、Q2、Q3產(chǎn)生上面提過的兩種移位脈沖來控制U1(光電耦合器)，運(yùn)用光電耦合器是為了使控制電路的電源與電機(jī)的電源隔離從而減少相互的干擾，當(dāng)然也可以用可控硅來代替。R3～R6是1～10k的普通電阻，本例采用1k。其中將DSL接Q0是為了構(gòu)成循環(huán)左移，同樣DSR接Q3是為了構(gòu)成循環(huán)右移。這樣接就可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)左右移從而實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。

74LS194的使用如下表：

要讓74LS194工作還必須有脈沖信號(hào)，CLK的脈沖信號(hào)可由時(shí)基電路555產(chǎn)生，電路見圖3。

調(diào)節(jié)R1可改變輸出脈沖的周期從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)然這樣的控制不是很精確，如果想精確調(diào)節(jié)可用單片機(jī)來控制。只要把P0、P1、P2、P3、SO、S1、MR、LCK接到單片機(jī)的IO口(如P1口)脈沖的產(chǎn)生用定時(shí)。

為了提供足夠大的電流還要加一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，如圖4。

按照以上電路圖連接好后就可以調(diào)試了。接上電源后用撥碼開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，首先置數(shù)，比如是單相驅(qū)動(dòng)可設(shè)預(yù)置數(shù)0001(即：P3置0、P2置0、P1置0、P0置1)，然后S1、S2同時(shí)置1，把預(yù)置數(shù)送出，接下來就可以通過改變S1、SO的狀態(tài)來改變脈沖的左移右移，從而改變電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。如10為正轉(zhuǎn)則01為反轉(zhuǎn)。當(dāng)正反轉(zhuǎn)沒問題后可以通過調(diào)節(jié)圖3的R1來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢。當(dāng)接不同功率的電機(jī)時(shí)可改變+12V電源(變大或或變小)，不過值得要注意的是電流不要超過三極管的最大工作電流，TIPl27是PNP達(dá)林頓管，最大可提供5A電流。R5、R6、R7、R8是普通電阻，1～10k自行調(diào)節(jié)，本例中用了1k；R9、R10、R11、R12是大功率限流電阻，功率2～3W阻值2～22歐，本例采用了22歐；D1、D2、D3、D4為保護(hù)晶體管而設(shè)，可在斷電時(shí)為感應(yīng)電勢(shì)提供泄放通路。本人采用以上電路自己親手制作一遍，效果還是不錯(cuò)的，可以驅(qū)動(dòng)不同型號(hào)不同功率的步進(jìn)電機(jī)，輕輕松松實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制和速度調(diào)節(jié)。

如想精確調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、可用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，只要去掉555時(shí)基振蕩電路、把圖1改為圖5即可。

控制的原理與上面是一樣的，就是提高了精度，擴(kuò)大了調(diào)節(jié)范圍，使用起來比較簡(jiǎn)單，此電路的編程也比較方便，這里不做詳細(xì)介紹。在制作電路時(shí)可以在電路板上留出P0、P1、P2、P3、SO、S1、MR、LCK的端口這樣不但可以通過開關(guān)來控制也可以方便改接單片機(jī)。