5、步進電機驅動模塊

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

　　步進電機驅動電路如圖3-11所示。本系統采用的是額定電壓為5V DC，相數為4相的步進電機，驅動方式為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動步進電機。所以要加一個ULN2003 芯片（步進電機驅動芯片） 來放大電流使之能夠驅動步進電機工作。

　　ULN2003芯片是高耐壓、大電流，內部由七個硅NPN達林頓管組成的驅動芯片。經常在以下電路中使用，顯示驅動、繼電器驅動、照明燈驅動、伺服電機驅動、步進電機驅動等電路中。ULN2003 的每一對達林頓管都串聯一個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準邏輯緩沖器來處理的數據。ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達500mA，并且能夠在關態時承受50V的電壓，輸出還可以在高負載電流并行運行。

　　ULN2003 的封裝采用DIP-16 或S0P-16，ULN2003 可以驅動7 個繼電器具有高電壓輸出特性，并帶有共陰極的續流二極管使器件可用于開關型感性負載。每對達林頓管的額定集電極電流是500mA，達林頓管還可以并聯使用以達到更高的電流輸出能力。

　　當對步進電機施加一系列連續不斷的控制脈沖時，它可以連續不斷地轉動。每一個脈沖信號對應步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀態改變一次，對應轉 子也就轉過一定的角度（一個步距角）， 步距角為對應一個脈沖信號， 電機轉子 轉過的角位移，當通電狀態的改變完成一個循環時，轉子轉過一個齒距。由于單片機I/0 口沒有上拉電阻驅動能力有限，需要通過ULN2003來驅動步進電機”。驅動端口為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。則步進電機的控制字見表3-2。

　　6、窗簾框架構造設計

　　窗簾框架構造設計包括位置傳感器開關電路和窗簾架結構的設計。本設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。當窗簾完全打開或完全關閉時，位置傳感器便產生有效信號并送給單片機，通過程序使步進電機停轉，窗簾停止運動，防止在窗簾完全打開（關閉） 時步進電機繼續運行損壞窗簾。窗簾框架構造如圖3-13 所示。