用PC的USB端口控制多步進(jìn)電機(jī)(07-100)

　　USB(通用串行總線)有很多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于總線應(yīng)用中。本文所示的4步進(jìn)電機(jī)用的USB基控制器就是一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，此控制器是用便宜的現(xiàn)成元件構(gòu)建的。此電路不需要微控制器DSP。此電路用簡單的邏輯電路和應(yīng)用軟件來控制步進(jìn)電機(jī)的選擇、順時(shí)針或反時(shí)鐘運(yùn)行和步大小(全步，半步或微步)。

　　此設(shè)計(jì)是基于USB-FIFO并行接口模塊DLP-USB 245(詳情參見www.alpdesign.com)。此模塊提供8位雙向數(shù)據(jù)總線和控制信號(WR， ，TXE)，可用于控制PC和采用USB協(xié)議的任何外電路之間的數(shù)據(jù)流。

　　采用此模塊不需要處理USB接口的麻煩復(fù)雜的事情。此單元與驅(qū)動器軟件一起通過任何高級語言能容易和快速控制模塊的功能，而不用過多地操心USB協(xié)議。

　　此控制器電路(圖1)其他電路包括通用數(shù)字元件：8D觸發(fā)器(74LS273)、反相器(7416)、3-8譯碼器(74LS 138)、達(dá)林頓陣列驅(qū)動器(ULN2003)。外部5V電源連接到USB-FIFO模塊的引腳3、10、11。

　　電路工作如下：當(dāng)PC沒有數(shù)據(jù)送到USB-FIFO時(shí)，USB-FIFO發(fā)送緩沖器是空的，而 保持邏輯1。此使 和到8D觸發(fā)器(IC2)的CLK為邏輯。所以IC2的輸出保持不受影響。然而，假若PC送1字節(jié)到USB-FIFO接收緩沖器，則 拉到低態(tài)，自動指示數(shù)據(jù)的最低1個(gè)字節(jié)有效。

　　經(jīng)過短延遲后，量位 和CLK到邏輯1，發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)字節(jié)輸出(DO~D7)鎖存在IC2輸出。一旦數(shù)據(jù)傳輸完成而且假若發(fā)送緩沖器變空，則 返回到邏輯1。這意味著無更多數(shù)據(jù)可用。依次置位 到低態(tài)，可進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸。

　　鎖存數(shù)據(jù)的低4位(IC2的Q0~Q3)驅(qū)動其他4個(gè)74LS273 8D觸發(fā)器(IC4~IC7)，而輸出Q4和Q5控制3-8譯碼器(IC3)。反相之后，譯碼器輸出(A’，B’，C’，D’)做為IC4~IC7的時(shí)鐘。達(dá)林頓陣列驅(qū)動器(IC8~IC7)升高IC4~IC7的輸出，用于驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)線圈。因此，寫1個(gè)正確的數(shù)據(jù)字節(jié)到IC1，PC可以選擇4個(gè)步進(jìn)電機(jī)中的一個(gè)電機(jī)并供電給所希望的線圖。

　　例如，PC送OXOA到USB-FIFO，則選擇步進(jìn)電機(jī)1，在圖形L1L2L3L4=1010下激勵其線圖。為了使步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)一步，PC送OXO9做為下1個(gè)字節(jié);反之，為了反向運(yùn)行步進(jìn)電機(jī)，PC送OXO6。