双步进电机同轴联接及驱动装置的设计

　　3 硬件软件设计实例

　　3.1 硬件设计

　　图4 为双步进电机同轴联接及驱动的硬件原理图。8051 的P1.0、P1.1、P1.2、口输出控制步进 电机的脉冲信号，分别对应连接到三片层叠并联的1413IC 的IN1、IN2、IN3，通过反相驱动，OUT1、 OUT2、OUT3 分别对应连接到1#、2#步进电机的 φ1、φ2、φ3，实现对双步进电机的驱动。

　　本例中步进电机的每相额定电流为0.2A，则两个步进电机的相额定电流为： 0.2A×2＝0.4A (1)

　　由相关资料查得MC1413 反相驱动器每级的最大电流为0.5A。

　　由于驱动器在使用时不能长时间 工作在最大驱动电流状态，故选同时驱动两个步进电机的相额定驱动电流为： 0.2A×2×2＝0.8A (2)

　　由上式(2)可知，一片MC1413 反相驱动器（每级的最大电流为0.5A＜0.8A）不能满足对双步进 电机同时驱动的要求，为了满足上述要求并留有较大余地，故采用三片1413IC 层叠并联。

　　MC1413 IC 中的二极管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 不受损坏。 R1--R3 为限流电阻，R4--R9 为上拉电阻。

　　3.2 软件设计

　　下述程序采用MCS-51 汇编语言程序实现对两个同轴联接步进电机(双端轴)的控制，程序启动后 步进电机旋转 256*3 拍(768 步)停止。程序如下：

　　由表1 可知，对于单端轴同轴联接双步进电机的控制，其软件控制程序不变，只需将其中一个 步进电机的B(φ2)、C(φ3) 相进行相互对调。

　　5 结束语

　　该项设计已获国家专利，并已成功的应用于步进电机遥控示教仪和单片机控制的仿真电梯中， 取得了很好的效果。该项技术也可推广到三个以上的多步进电机同轴联接及驱动中去。当一台最大 功率的步进电机仍不能满足所要求的转矩和驱动功率时，该项创新技术的优点更为突出。