用PC的USB端口控制多步進電機(07-100)

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

　　此設計是基于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接口的麻煩復雜的事情。此單元與驅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)、達林頓陣列驅動器(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PC沒有數(shù)據(jù)送到USB-FIFO時，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)，可進一步進行數(shù)據(jù)轉輸。

　　鎖存數(shù)據(jù)的低4位(IC2的Q0~Q3)驅動其他4個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的時鐘。達林頓陣列驅動器(IC8~IC7)升高IC4~IC7的輸出，用于驅動步進電機線圈。因此，寫1個正確的數(shù)據(jù)字節(jié)到IC1，PC可以選擇4個步進電機中的一個電機并供電給所希望的線圖。

　　例如，PC送OXOA到USB-FIFO，則選擇步進電機1，在圖形L1L2L3L4=1010下激勵其線圖。為了使步進電機前進一步，PC送OXO9做為下1個字節(jié);反之，為了反向運行步進電機，PC送OXO6。