5、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

　　步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有瞬時(shí)啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越特性，通過(guò)改變脈沖的順序就可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，步進(jìn)電機(jī)必 須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須為脈沖信號(hào)，沒(méi)有脈沖的時(shí)候步進(jìn)電機(jī)靜止， 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一 個(gè)固定的角度（即步進(jìn)角）。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與脈沖的頻率成正比?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的; 同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

　　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖3-11所示。本系統(tǒng)采用的是額定電壓為5V DC，相數(shù)為4相的步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)方式為4 相8拍，一共有5根連接線，其中紅色為電源線，采用單極性直流電源供電。由于單片機(jī)I/0 口輸出的電流比較弱不能直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。所以要加一個(gè)ULN2003 芯片（步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片） 來(lái)放大電流使之能夠驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作。

　　ULN2003芯片是高耐壓、大電流，內(nèi)部由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成的驅(qū)動(dòng)芯片。經(jīng)常在以下電路中使用，顯示驅(qū)動(dòng)、繼電器驅(qū)動(dòng)、照明燈驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等電路中。ULN2003 的每一對(duì)達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè)2.7K 的基極電阻，在5V 的工作電壓下它能與TTL 和CMOS 電路直接相連?？梢灾苯犹幚碓刃枰獦?biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。

　　ULN2003 的封裝采用DIP-16 或S0P-16，ULN2003 可以驅(qū)動(dòng)7 個(gè)繼電器具有高電壓輸出特性，并帶有共陰極的續(xù)流二極管使器件可用于開(kāi)關(guān)型感性負(fù)載。每對(duì)達(dá)林頓管的額定集電極電流是500mA，達(dá)林頓管還可以并聯(lián)使用以達(dá)到更高的電流輸出能力。

　　當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn) 子也就轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度（一個(gè)步距角）， 步距角為對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)， 電機(jī)轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)過(guò)的角位移，當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距。由于單片機(jī)I/0 口沒(méi)有上拉電阻驅(qū)動(dòng)能力有限，需要通過(guò)ULN2003來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)”。驅(qū)動(dòng)端口為P1.0（A）， P1.1（B）， P1.2（C），P1.3（D）。紅色電線接電源+5V，橙色 電線接P1.3 口，黃色電線接P1.2 口，粉色電線接P1.1口，藍(lán)色電線接P1.0 口。如果P1口輸出的控制信號(hào)中，0代表使繞組通電，1代表使繞組斷電。則步進(jìn)電機(jī)的控制字見(jiàn)表3-2。

　　6、窗簾框架構(gòu)造設(shè)計(jì)

　　窗簾框架構(gòu)造設(shè)計(jì)包括位置傳感器開(kāi)關(guān)電路和窗簾架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中采用兩個(gè)位置傳感器接在單片機(jī)的P2.1引腳上，位置傳感器電路圖如圖3-12所示。位置傳感器固定在窗簾滑桿上，一個(gè)安裝在窗簾桿的正中間，另一個(gè)安裝 在窗簾桿的最左端或最右端。當(dāng)窗簾完全打開(kāi)或完全關(guān)閉時(shí)，位置傳感器便產(chǎn)生有效信號(hào)并送給單片機(jī)，通過(guò)程序使步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，窗簾停止運(yùn)動(dòng)，防止在窗簾完全打開(kāi)（關(guān)閉） 時(shí)步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行損壞窗簾。窗簾框架構(gòu)造如圖3-13 所示。