基于TLP521的直流电机、步进电机驱动板方案

以AT89S52单片机为核心器件，组成步进电机驱动模块，采用光电隔离技术，减小干扰，可以显示步进电机的转速。

方案如下：

（1）模块采用独立的双电源供电。一组为12V电源，为步进电机供电，另一组为5V电路，为单片机及外围电路供电；

（2）信号部分与步进电机驱动部分采用光电耦合芯片TLP521-4进行光电隔离，防止步进电机对信号部分的干扰；

（3）步进电机的脉冲由单片机的P2口提供，通过MOS-FET对信号放大，驱动步进电机；

（4）为防止步进电机启动或者停止时产生的感应电流对电路造成破坏，采用二极管续流；

（5）四个按键通过P00、P01、P02、P03相与后与外部中断0相连。

接线图如下：

下表列出了该电机的一些典型参数

35BY48S03型步机电机参数：

型号 步距角相数电压电流电阻最大静转距定位转距转动惯量

35BY48S03 7.5 4 12

有了这些参数，不难设计出控制电路，因其工作电压为12V，最大电流为0.26A，因此用四个MOS管作为驱动，通过P1.4~P1.7来控制各线圈的接通与切断，电路如图4.2所示。开机时，依次将P1.4~P1.7切换为高电平即可驱动步进电机运行，注意在切换之前将前一个输出引脚变为高电平。如果要改变电机的转动速度只要改变两次接通之间的时间，而要改变电机的转动方向，只要改变各线圈接通的顺序。

硬件设计框图：

光电偶合芯片TLP521-4的功能介绍

为提高单片机及其外围电路的抗干扰能力，避免步进电机对单片机信号端造成影响，本模块采用了TLP521-4芯片进行光电隔离。其管脚图如图4.4所示，该芯片有四组光电耦合器组成。在输入端通以10mA左右的电流，反应速度最快，效果最好[11]。可以实现很好的隔离效果。

按键的功能介绍

当设计中的四个按键有键被按下以后，即通过与门触发中断。然后，通过中断服务程序可以判断究竟是哪个按键被按下。

（1）如果是S0键被按下，则步进电机顺时针转动；

（2）如果是S1键被按下，则步进电机逆时针转动；

（3）如果是S2键被按下，则步进电机在允许的范围内加速转动；

（4）如果是S3键被按下，则步进电机减速转动，直至转动速度为零。

步进电机驱动电路的原理图

步进电机驱动模块的电路原理图