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步进电机的单片机控制
李通刘志垠
本设计采用凌阳 16位单片机SPCE061A对步进电机进行控制，通过 I O口输出的具有时序的方波作为步进
电机的控制信号，信号经过芯片 L298N驱动步进电机；同时，用 4X4的键盘来对电机的状态进行控制，并
用数码管显示电机的转速，采用 74LS164作为 4位单个数码管的显示驱动，从单片机输入信号；利用凌阳
单片机的语音功能播报电机的转速。
摘要：本设计采用凌阳16位单片机SPCE061A对步进电机进行控制，通过 I O口输出的具有时序的方波作
为步进电机的控制信号，信号经过芯片 L298N驱动步进电机；同时，用 4X4的键盘来对电机的状态进行控
制，并用数码管显示电机的转速，采用 74LS164作为 4位单个数码管的显示驱动，从单片机输入信号；利
用凌阳单片机的语音功能播报电机的转速。
关键词：步进电机单片机数码管
一、方案论证与比较
1、本设计的重点在于对步进电机的控制和驱动，设计中受控电机为四相六线制的步进电机（内阻33欧，
步进 1. 8度，额定电压 12V）
方案一：使用多个功率放大器件驱动电机
通过使用不同的放大电路和不同参数的器件，可以达到不同的放大的要求，放大后能够得到较大的功率。
但是由于使用的是四相的步进电机，就需要对四路信号分别进行放大，由于放大电路很难做到完全一致，
当电机的功率较大时运行起来会不稳定，而且电路的制作也比较复杂。
方案二：使用 L298N芯片驱动电机
L298N芯片可以驱动两个二相电机（如图 1－1），也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达 50V，可
以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的 I O口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。
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图 1－1
通过比较，使用 L298N芯片充分发挥了它的功能，能稳定地驱动步进电机，且价格不高，故选用 L298N驱
动电机。而使用 L298N时，可以用 L297来提供时序信号，可以节省单片机 IO口的使用；也可以直接用单
片机模拟出时序信号，由于控制并不复杂，故选用后者。
2、数码管显示电路的设计
方案一：串行接法
设计中要显示 4位数字，用 74LS164作为显示驱动，其中带锁存，使用串行接法可以节约 I O口资源，但要
使用 SI O，发送数据时容易控制。
方案二：并行接法
使用并行接法时要对每个数码管用 I O口单独输入数据，占用资源较多。
由于设计中用一块单片机进行控制，资源有限