5、步進(jìn)電機驅(qū)動模塊

　　步進(jìn)電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)，具有瞬時啟動和急速停止的優(yōu)越特性，通過改變脈沖的順序就可以方便的改變轉(zhuǎn)動的方向，步進(jìn)電機必 須加驅(qū)動才可以運轉(zhuǎn)，驅(qū)動信號必須為脈沖信號，沒有脈沖的時候步進(jìn)電機靜止， 當(dāng)步進(jìn)電機驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一 個固定的角度（即步進(jìn)角）。轉(zhuǎn)動的速度與脈沖的頻率成正比。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的; 同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

　　步進(jìn)電機驅(qū)動電路如圖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，驅(qū)動方式為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I/0 口輸出的電流比較弱不能直接驅(qū)動步進(jìn)電機。所以要加一個ULN2003 芯片（步進(jìn)電機驅(qū)動芯片） 來放大電流使之能夠驅(qū)動步進(jìn)電機工作。

　　ULN2003芯片是高耐壓、大電流，內(nèi)部由七個硅NPN達(dá)林頓管組成的驅(qū)動芯片。經(jīng)常在以下電路中使用，顯示驅(qū)動、繼電器驅(qū)動、照明燈驅(qū)動、伺服電機驅(qū)動、步進(jìn)電機驅(qū)動等電路中。ULN2003 的每一對達(dá)林頓管都串聯(lián)一個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。可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(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)時承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運行。

　　ULN2003 的封裝采用DIP-16 或S0P-16，ULN2003 可以驅(qū)動7 個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關(guān)型感性負(fù)載。每對達(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)對步進(jìn)電機施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動。每一個脈沖信號對應(yīng)步進(jìn)電機的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，對應(yīng)轉(zhuǎn) 子也就轉(zhuǎn)過一定的角度（一個步距角）， 步距角為對應(yīng)一個脈沖信號， 電機轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)過的角位移，當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個循環(huán)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距。由于單片機I/0 口沒有上拉電阻驅(qū)動能力有限，需要通過ULN2003來驅(qū)動步進(jìn)電機”。驅(qū)動端口為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口輸出的控制信號中，0代表使繞組通電，1代表使繞組斷電。則步進(jìn)電機的控制字見表3-2。

　　6、窗簾框架構(gòu)造設(shè)計

　　窗簾框架構(gòu)造設(shè)計包括位置傳感器開關(guān)電路和窗簾架結(jié)構(gòu)的設(shè)計。本設(shè)計中采用兩個位置傳感器接在單片機的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，一個安裝在窗簾桿的正中間，另一個安裝 在窗簾桿的最左端或最右端。當(dāng)窗簾完全打開或完全關(guān)閉時，位置傳感器便產(chǎn)生有效信號并送給單片機，通過程序使步進(jìn)電機停轉(zhuǎn)，窗簾停止運動，防止在窗簾完全打開（關(guān)閉） 時步進(jìn)電機繼續(xù)運行損壞窗簾。窗簾框架構(gòu)造如圖3-13 所示。