步進電機有多種版本和尺寸，具有多種工作電壓。這種通用控制器的優(yōu)點是可以在大約5 V到18 V的寬工作電壓范圍內(nèi)使用。它可以以等于電源電壓一半的峰值電壓驅(qū)動電機，因此可以輕松地處理專為2.5 V和9 V之間的電壓設(shè)計的步進電機。

　該電路還可以提供高達(dá)3.5 A的電機電流，這意味著它可以用來驅(qū)動相對較大的電機。該電路還具有短路保護功能，并具有內(nèi)置的過溫保護功能。驅(qū)動步進電機需要兩個信號。從邏輯上講，它們構(gòu)成了格雷碼，也就是說它們是兩個頻率相同但相位差恒定為90度的方波信號。

　IC1產(chǎn)生一個方波信號，其頻率可以使用電位計P1進行設(shè)置。該頻率決定了步進電機的轉(zhuǎn)速。格雷碼由4017形式的十進制計數(shù)器生成。計數(shù)器的輸出Q0-Q9響應(yīng)時鐘信號的上升沿連續(xù)變高。格雷碼可以通過使用兩個OR門從輸出生成，這里使用兩個二極管和一個電阻器形成每個門，以產(chǎn)生I和Q信號。

　這里的I代表同相，Q代表正交，這意味著它與I信號有90度的相位偏移。通常的做法是使用一對用于每個繞組的推挽電路來驅(qū)動步進電機的繞組，這被稱為H橋。這使得可以反轉(zhuǎn)通過每個繞組的電流方向，這對于雙極電機（其繞組沒有中心抽頭）的正常運行是必要的。

　當(dāng)然，它也可以用來正確驅(qū)動單極電機（帶有中心抽頭繞組）。在這里，我們決定使用音頻放大器IC（TDA2030型），而不是使用這種推挽電路，盡管這聽起來有點奇怪。從功能上講，TDA2030實際上是一種功率運算放大器。它在輸入端有一個差分放大器，在輸出端有一個推挽驅(qū)動級。

　IC3、IC4和IC5都是這種類型（價格經(jīng)濟）。這里IC3和IC4作為比較器接線。它們的非反相輸入由前面提到的I和Q信號驅(qū)動，反相輸入設(shè)置為等于電源電壓一半的電位。該潛力由第三個TDA2030提供。因此，IC3和IC4的輸出跟蹤它們的非反相輸入，并且它們中的每一個都驅(qū)動一個電機繞組。

　繞組的另一端依次連接到由IC5提供的一半電源電壓。由于每個繞組的一端連接到在0 V和接近電源電壓的電位之間交替的方波信號，而另一端處于電源電壓的一半，因此始終施加等于電源電壓一半的電壓到每個繞組，但它的極性會根據(jù)I和Q信號的狀態(tài)交替變化。

　這正是我們想要驅(qū)動雙極步進電機的原因。使用電位計P1可以改變轉(zhuǎn)速，但每種電機的實際速度不同，因為它取決于每轉(zhuǎn)的步數(shù)。原型中使用的電機每步前進約9，其速度可在每轉(zhuǎn)約2至10秒的范圍內(nèi)進行調(diào)整。

　原則上可以通過調(diào)節(jié)C1的值來獲得任何所需的速度，只要電機可以處理即可。通過減小電阻R5的阻值可以增加P1的調(diào)節(jié)范圍。調(diào)整范圍為1:(1000+R5)/R5，其中R5以k為單位。如果通過從電路中移除電源電壓來關(guān)閉步進電機，則電機可能會繼續(xù)轉(zhuǎn)動一定量，因為它自身的慣性或電機上的機械負(fù)載（飛輪效應(yīng)）。

　當(dāng)電路首次通電時，電機的位置也可能與I和Q信號的狀態(tài)不一致。因此，電機在啟動時有時會混亂，結(jié)果是在開始沿驅(qū)動信號定義的方向移動之前，它會朝錯誤的方向邁出一步。這些影響可以通過添加可選開關(guān)S1和1-k電阻器來避免，然后可用于啟動和停止電機。當(dāng)S1閉合時，時鐘信號停止，但IC2在那一刻保持其輸出電平，因此通過電機繞組的連續(xù)電流將轉(zhuǎn)子磁性鎖定到位。

　TDA2030具有內(nèi)部過溫保護，因此如果IC過熱，輸出電流會自動降低。因此，在使用功率相對較大的電機時，建議將IC3、IC4和IC5安裝到散熱器（可能是共用散熱器）上。TO220外殼的接線片與負(fù)電源電壓引腳電連接，因此IC可以連接到共享散熱器，而無需使用絕緣墊圈。