单片机控制步进电动机的硬件设计方案

根据系统框图，可以设计出单片机控制步进电动机的硬件电路图，如图7-35所示，各部分的选择如下所示。

（1）单片机的选择 单片机的品种较多，选择时应根据控制系统的程序和数据量的大小来确定。由于本系统控制简单，程序和数据量都不大，因此选用AT89S51单片机，片内带4KB Flash ISP程序存储器和128B数据存储器。89S51的晶体振荡器频率采用6MHz。

图7-35 单片机控制步进电动机的硬件电路图

（2）按键功能 按键采用3个功能键：SB₁、SB₂和SB₃。按键分别接在单片机的P0.0～P0.2引脚上，用来控制步进电动机的转向，作为控制信号的输入端键。按SB₁时，步进电动机正转；按SB₂时，步进电动机反转；按SB₃时，步进电动机停止转动。

（3）驱动电路 单片机的输出电流太小，不能直接与步进电动机相连，需要增加驱动电路。对于电流小于0.5A的步进电动机，可以采用ULN2003类的驱动IC。

ULN2003技术参数如下所示：

1）最大输出电压：50V。(https://www.daowen.com)

2）最大连续输出电流：0.5A。

3）最大连续输入电流：25mA。

4）功耗：1W。

图7-36所示为LN2001/ULN2002/ULN2003/ULN2004系列驱动器引脚图。在图7-36左边，1～7引脚为输入端，接单片机P₁口的输出端，引脚8接地；在右侧，10～16引脚为输出端，接步进电动机，引脚9接电源5V。该驱动器可提供最高0.5A的电流，正转采用1相励磁方式，反转采用1～2相励磁方式。

图7-36 ULN2003驱动器引脚图