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2024年5月14日发(作者:)

欧阳与创编 2021.03.08

ULN2003步进电机驱动电路

时间:2021.03.08

创作:欧阳与

ULN是集成达林顿管IC,内部还集成了一个消

线圈反电动势的二极管,可用来驱动继电器。它是

双列16脚封装,NPN晶体管矩阵,最大驱动电压=50V,

电流=500mA,输入电压=5V,适用于TTL COMS,由达

林顿管组成驱动电路。 ULN是集成达林顿管IC,内

部还集成了一个消线圈反电动势的二极管,它的输出

端允许通过电流为200mA,饱和压降VCE 约1V左

右,耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载

可根据以上参数估算。采用集电极开路输出,输出

电流大,故可直接驱动继电器或固体继电器,也可

直接驱动低压灯泡。通常单片机驱动ULN2003时,

上拉2K的电阻较为合适,同时,COM引脚应该悬

空或接电源。ULN2003是一个非门电路,包含7个单

元,但独每个单元驱动电流最大可达350mA.资料的

最后有引用电路,9脚可以悬空。 比如1脚输入,16

脚输出,你的负载接在VCC与16脚之间,不用9

欧阳与创编 2021.03.08

欧阳与创编 2021.03.08

脚。

ULN2003的作用:ULN2003是大电流驱动阵列,

多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等

控制电路中。可直接驱动继电器等负载。 输入

5VTTL电平,输出可达500mA/50V。ULN2003是高

耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN达林顿管

组成。

ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基

极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电

路 直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲

器。ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列系列

产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、

带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱

动的系统。

ULN2003A引脚图及功能:

图七 ULN2003引脚图

ULN2003 是高耐压、大电流、内部由七个硅

NPN 达林顿管组成的驱动芯片。 经常在以下电路中

使用,作为显示驱动、继电器驱动、照明灯驱动、

电磁阀驱动、伺服电机、步进电机驱动等电路中。

ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电

欧阳与创编 2021.03.08

欧阳与创编 2021.03.08

阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直

接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来

处理的数据。ULN2003 工作电压高,工作电流大,

灌电流可达500mA,并且能够在关态时承受 50V 的

电压,输出还可以在高负载电流并行运行。

ULN2003 的封装采用DIP—16 或SOP—16 。

ULN2003可以驱动7个继电器,具有高电压输出特

性,并带有共阴极的续流二极管使器件可用于开关

型感性负载。每对达林顿管的额定集电极电流是

500mA,达林顿对管还可并联使用以达到更高的输

出电流能力。

因为本设计中需要双轮驱动,加上万向轮就能

实现转向实现画圆的目的,所以采用2个

ULN2003,下面是ULN2003与单片机的接口电路:

图 八 步进电机驱动芯片ULN2003与单

片机的接口电路

2.7四相八拍步进电机介绍

采用四相小步进电机带动小车。采用步进电机

的最大的好处是路程长度可以精确控制,而且不易

打滑

欧阳与创编 2021.03.08

欧阳与创编 2021.03.08

该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直

流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的

时序通电,就能使步进电机步进转动。图为是该四

相反应式步进电机工作原理示意图。

图八 四相步进电机步进示意图

开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,

B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4

号齿就和C、D相 绕组磁极产生错齿,2、5号齿就

和D、A相绕组磁极产生错齿。当开关SC接通电

源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线

和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4

号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B

相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极

产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流

供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。四相

步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双

四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距

角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的

步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作

方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精

欧阳与创编 2021.03.08

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度。

时间:2021.03.08

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创作:欧阳与

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