小型直流电机正反转驱动电路.doc
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用8550和ULN2003驱动小型直流电机正反转51单片机的输出能力有限,带动一两个LED还是可以的,带动电动机、继电器等等,就难以承担了。一般来说,常用的扩充51单片机带负载能力的芯片有:75452、MC1413、ULN2003系列、L298...。这几种芯片,做而论道都使用过。在ULN2003内部,有七个高耐压、大电流NPN达林顿管构成的反相器,输入5V的TTL电平,输出可达500mA/50V。ULN2803里面有八个反相器,它们的电气性能是相同的。ULN2003(及ULN2803)的输出端是开路结构,只能驱动灌电流负载;它的内部是反相器;所以,它们都是用输入高电平来驱动的。在网上发现一个题目:http://zhidao.baidu.com/question/427268344.html题目要求用ULN2803和8550,驱动一个直流电机,控制它正反转。题目中的电路,用了两片2803,且直接放在了单片机引脚和电机之间,这就有些不合适了。51单片机刚开机时,在复位阶段,输出的都是高电平。这个时间,有可能会“较长”,几十毫秒都是可能的。按照题目中电路,在单片机复位期间,受控电路就都导通了,这就会造成不必要的动作,甚至会造成元器件的损坏。这种情况是不允许发生的。如果利用ULN2003中的闲置部分,把单片机的输出信号先反一下相,这就可以避免在输出高电平时产生的误动作。但是,也要注意,这以后,在正常工作期间,千万就不能都输出低电平了。当然,在必要的时候,令单片机同时输出两个低电平,也可以达到“自毁”的目的。ULN2003+8550组合,是做而论道常用的电路器件,用它们构成的电机驱动电路,曾经在做而论道的产品中出现过。下图是做而论道设计的小型直流电机正反转驱动电路。图片链接:HYPERLINK"http://hi.baidu.com/%D7%F6%B6%F8%C2%DB%B5%C0/album/item/a5fcfaf690529822cbe5bc65d7ca7bcb0846d4a0.html"http://hi.baidu.com/%D7%F6%B6%F8%C2%DB%B5%C0/album/item/a5fcfaf690529822cbe5bc65d7ca7bcb0846d4a0.html这个电路实际上是H桥电路的变形,上面的两个桥臂是两个三极管8550,下面的两个桥臂是ULN2003内部的反相器。两个拨动开关,分别经过两级反相器之后,“同相”的控制着电机两端的电压。图中画的是电机正转的情况。此时,Q1是导通的,它需要R1的下端送来低电平,看看电路,这个低电平是从ULN2003的10号引脚送来的。此时,电机的左端就是+8.88V;ULN2003的10号引脚送来的是+0.36V,同时送到了电机的右端。这就使得电机正转。图中的电压表,已经指示出了上述的数值。把两个拨动开关都拨到1的位置,可以看到,经过ULN2003两级反相,使电机两端都是+9V,电机停转。把两个拨动开关分别拨到0、1的位置,可以看到,电机将会正、反转。如果把两个拨动开关都拨到0的位置,四个桥臂就都会导通。用软件来仿真运行,这是没有什么危害的。如果是实际的器件,三极管和ULN2003将会发热、冒烟。这就是“自毁”的操作。电路左边的拨动开关,实际上是要用单片机的输出端来代替的。ULN2003的输入端,可以直接和51单片机相连,如果是P0口,需要加上上拉电阻,其它口就可不用外接上拉电阻。图中,ULN2003有两个输出、输入直接连在一起了,这两个输入端,必须加上上拉电阻。在带动稍大些的感性负载的时候,还要加上四个二极管,并联的四个桥臂上,以免反电动势过高击穿三极管和2003。按照上面的电路图,所能容许负载的电流为500mA。8550所容许的电流更大,所以就不用考虑它了。其实,图中的ULN2003中还有剩余的反相器,也可以把它们并联使用,以提高电路的带负载能力。并联两个反相器后,不敢说容许电流能有两倍(1000mA),至少可以达到原来的1.5倍。用ULN2003驱动继电器也可以的。继电器是不用正/反驱动的,所以,就用不着8550了。呵呵,做而论道设计的电路,十分简明、稳定可靠,相当的好用。有了“自毁”方式,更可以说是:功能全面。特别是,为了消除单片机复位期间带来的误操作,做而论道利用了ULN2003进行两级反相,这个设计思路,是做而论道的创新之处。目前还没有看到有任何人、在任何计图纸上使用过这种处理方式。其实,有很多人都想解决这个问题,有用三极管反相的,有加入光耦的,电路都比做而论道设计的复杂,调试起来麻烦,工作起来稳定性自然就较差,后期维护也困难。做而论道的设计,完全避