用字位显示接口驱动步进电机的设计方法

利用MCS-51单片机系统装置中字位显示接口驱动步进电机的电路原理图如图2所示。单片机的数据总线分别连接到字形口和字位口的74LS273八D锁存器的输入端,字形口地址为FFDCH，字位口地址为FFDDH。字形口的74LS273八D锁存器的输出端通过74HC240总线驱动器（反相）将D7— D0逐一对应连接到每个8段LED显示器的DP、g、f、e、d、c、b、a段。字位口的74LS273八D锁存器的输出端通过75452反相驱动器将 D5—D0逐一对应连接到每个8段LED显示器LED6—LED1的共阴极。其中，D0、D1、D2 与X向步进电机的A、B、C 相一一对应连接；D3、D4、D5 与Y向步进电机的A、B、C 相一一对应连接。当字形口74LS273八D锁存器输入端D7—D0的某位为“0”时，通过74HC240总线驱动器（反相）该位输出为“1”，则 LED6—LED1对应于该位的字段可以点亮，具体哪位8段LED显示器点亮应由字位显示接口决定，此时当字位口74LS273八D锁存器输入端D5— D0的某位为“1”，通过75452反相驱动器后，该位输出为“0”，则对应于该位的8段LED显示器点亮（共阴极为低电平）。需要说明，步进电机的转动取决于字位口75452反相驱动器输出端的逻辑状态变化，而与字形口无关，字形显示是为了观察步进电机每相的通电状态。

由于原单片机系统装置自带的字位显示接口不能直接驱动步进电机，为此采用了驱动器IC层叠并联技术，将原每个75452驱动器芯片3层叠并联，并按引脚号一一对应焊接，在不增加电路板面积的基础上使驱动功率增加2倍。图2中的二极管D1—D6起到对步进电机线圈中的反电势的释放作用，以保护步进电机和驱动器IC；R1—R6为限流电阻。

4.3 软件设计

下述程序采用MCS-51汇编语言程序实现对两个步进电机的控制，程序启动后X向步进电机与Y向步进电机同时正转 30步后停止。每步时间间隔约0.5S，当某相绕组导通时，与其对应的8段LED显示器显示对应该相的字母，程序如下：