在中國科大首屆機器人舞蹈比賽中（中央10臺節(jié)目轉(zhuǎn)播），我們用一個單片機控制多個步進電機指揮跳舞機器人的雙肩、雙肘和雙腳伴著音樂做出各種協(xié)調(diào)舒緩充滿感情的動作，榮獲一等獎。電路采用74373鎖存，74LS244和ULN2003作電壓和電流驅(qū)動，單片機（Atc52）作脈沖序列信號發(fā)生器。程序設(shè)計基于中斷服務(wù)和總線分時利用方式，實時更新各個電機的速度、方向。整個舞蹈由運動數(shù)據(jù)所決定的一截截動作無縫連接而成。 s(8e)0Tl  
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1 步進電機簡介 -+z8bZ  
    步進電機根據(jù)內(nèi)部線圈個數(shù)不同分為二相制、三相制、四相制等。本文以四相制為例介紹其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖1為四相五線制步進電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 7U2?in}?Qi  
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2 四相五線制步進電機的驅(qū)動電路 @ruWnwb  
    電路主要由單片機工作外圍電路、信號鎖存和放大電路組成。我們利用了單片機的I/O端口，通過74373鎖存，由74LS244驅(qū)動，ULN2003對信號進行放大。8個電機共用4bit I/O端口作為數(shù)據(jù)總線，向電機傳送步進脈沖。每個電機分配1bit的I/O端口用作74373鎖存信號，鎖存步進電機四相脈沖，經(jīng)ULN2003放大到12V驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。 y7T<Auue`  
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電路原理圖（部分）如圖2所示。 +GL[uxe"  
（1）Intel 8051系列單片機是一種8位的嵌入式控制器，可尋址64K字節(jié)，共有32個可編程雙向I/O口，分別稱為P0～P3。該系列單片機上集成8K的ROM，128字節(jié)RAM可供使用。 1'!%$D  
（2）74LS244為三態(tài)控制芯片，目的是使單片機足以驅(qū)動ULN2003。ULN2003是常用的達林頓管陣列，工作電壓是12V，可以提供足夠的電流以驅(qū)動步進電機。關(guān)于這些芯片的詳細介紹可參見它們各自的數(shù)據(jù)手冊。 hH~GH'dnaE  
（3）74373是電平控制鎖存器，它可使多個步進電機共用一組數(shù)據(jù)總線。我們用P1.0～P1.7作為8個電機的鎖存信號輸出端，見表1。 D zdKBJT