基于STM32的步进电机控制系统_徐浩威组

图2. MCU部分原理图

3-2. ULN2003驱动模块

功率电子电路大多要求具有大电流输出能力,以便于驱动各种类型的负载。因此，功率驱动电路是功率电子设备输出电路的一个重要组成部分。

ULN2003A是一个7路反向器电路，即当输入端为高电平时ULN2003A输出端为低电平，当输入端为低电平时ULN2003A输出端为高电平。ULN2003A由7个达林顿管组成，每个达林顿管的结构如图3所示。因此，ULN2003A可以作为一些器件，如步进电机的驱动电路。

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图3. ULN2003A中的达林顿管结构

图4是ULN2003A的芯片引脚图，由图可知，ULN2003A芯片有16个引脚，通过查阅数据手册，可以查看各个引脚的功能，记录在表1中。

图4. ULN2003A芯片引脚图

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表1 ULN2003A各引脚功能

引脚编号 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 GND 引脚功能 CPU脉冲信号输入端 CPU脉冲信号输入端 CPU脉冲信号输入端 CPU脉冲信号输入端 CPU脉冲信号输入端 CPU脉冲信号输入端 CPU脉冲信号输入端 接地 引脚编号 COM OUT7 OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 引脚功能 内部7个续流二极管负极的公共端 脉冲信号输出端，对应7脚信号输入端。 脉冲信号输出端，对应6脚信号输入端。 脉冲信号输出端，对应5脚信号输入端。 脉冲信号输出端，对应4脚信号输入端。 脉冲信号输出端，对应3脚信号输入端。 脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。 脉冲信号输出端，对应1脚信号输入端。

本设计使用IN1~IN4输入，对应OUT1~OUT4输出连接步进电机。电路连接方式如图5所示。

图5. ULN2003A电路连接图

本设计使用的ULN2003A为国产型号，其主要技术参数如下所示：

表2 ULN2003A驱动模块主要技术参数

参数名称 晶体管极性 晶体管类型 参数数值 NPN型 功率达林顿管 参数名称 封装类型 VCEO 参数数值 DIP 50V 5

晶体管数 针脚数 工作温度范围 7 16 -20℃-70℃ 最大输入电压 最大输出电压 最大输出电流 5V 50V 500mA

3-3.步进电机

步进电机可以将电脉冲转换成相应角位移或线位移，常见的步进电机有三线式、五线式和六线式。本设计采用的步进电机28BYJ-48，属于四相五线式步进电机，图7是28BYJ-48的控制等效电路，其主要参数如表3所示。

图6. 28BYJ-48步进电机

图7. 步进电机的等效控制电路

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