用软盘驱动器电机自制X

用软盘驱动器电机自制X －Y 绘图仪
深圳职业技术学院深圳职业技术学院 刘遥生刘遥生
本刋2003年第一期《巧用电脑软盘驱动器电机》一文，以3.5英寸软盘驱动器电机为例，详述了驱动器电机的原理和用计算机的并行口例，详述了驱动器电机的原理和用计算机的并行口（即打印机接口）进行控制的方法。

（即打印机接口）进行控制的方法。

（即打印机接口）进行控制的方法。

无论无论是从方便性，还是从实用性来说，都很有参考价值。

下面笔者介绍一种用计算机5.25英寸软盘驱动器电机，自制计算机用的X －Y 绘图仪的方法，供大家参考。

绘图仪的方法，供大家参考。

自制的X －Y 绘图仪可以画直线、曲线、复杂的图形和字符。

还可以画数学函数，甚至印刷电路板图。

如果在支持器上装上一把刻刀，则该绘图仪可以将所贴附的乙烯树脂片切割则该绘图仪可以将所贴附的乙烯树脂片切割 成平整的字母、数字和图形。

成平整的字母、数字和图形。

图1所示为绘图仪的结构示意图，表示出了在计算机控制下，如何将两个步进电机的旋转运动转换为线性运动。

此绘图仪由X －Y 轴步进电机及X －Y 运动传送臂等构成，这两个T 型传动臂固定在构成绘图平面的硬质木板上。

型传动臂固定在构成绘图平面的硬质木板上。

X 方向步进电机将绘图工具沿X 轴左右移动，而Y 方向步进电机则使其沿Y 轴上下移动。

由两个轴承座和一个绘图工具夹持器所构成的滑动组件分解X 和Y 轴的同步运动，并使笔或切割刀具按X 和Y 二个自由度移动，以获得所需的图形。

Z 方向步进电机在计算机控制下，使绘图平面移开。

这种简单的传动机构只适用于轻载画图或切割。

这种简单的传动机构只适用于轻载画图或切割。

这里避免了使用这里避免了使用价格高昂的齿轮、链条或推动螺杆。

价格高昂的齿轮、链条或推动螺杆。

一、步进电机
步进电机使用报废的5.25英寸软盘驱动器上拆下的电机，也可以使用市面上销售的普通微型步进电机。

5.25英寸磁盘驱动器电机是每转100步（3.6度）的四相混合式步进电机，图1 X －Y 绘图仪结构示意图绘图仪结构示意图 支撑杆固定座支撑杆固定座 轴承套轴承套 X 轴步进电机轴步进电机 Y 轴步进电机轴步进电机 Z 轴步进电机轴步进电机 XY 绘图板绘图板 X 轴T 型架型架 X 轴T 型架型架 双轴承工具夹持器夹持器
X 弦 Y 弦 轴承套固定座轴承套固定座
P A0 P A1 P A2 P A3 P A4 P A5 P A6 P A7 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 A0 A1 RD WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CS 
V CC
GND RST IC1 IC3 IC4 A31 A30 B14 B13 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A11 A23 A22 A26 A25 A24 B29 B3 B31 B1 B9 
IC2 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Q2A Q2B Q1 A B C GND V CC X 电机电机 Y 电机电机 Z 电机电机 ＋12 V ＋12 V ＋12 V ＋12 V ＋12 V 9 
10 9 10 35 9 8 16 +5V GND 
18 17 16 15 14 13 12 11 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 18 17 16 15 14 13 12 11 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 4 3 2 1 40 39 38 37 14 15 16 17 13 12 11 10 18 19 20 21 22 23 24 25 9 8 5 36 34 33 32 31 30 29 28 27 6 26 4 5 6 1 2 3 15 14 13 12 11 10 9 7 
电路板图。

所有集成电
路建议采用插座。

注
意：绘制印刷电路板图时，元件是放在电路板
插脚端子标号为A1～
A31的哪一面。

标号为
B1～B31的一面为焊
接面。

电路板插在计算
机主板的ISA 扩展槽，
并在电路板的右则安
装一个L 型托架，将电
路板固定在计算机上。

IC3的输出线11～18
和IC4的引脚15～18，
引至一个25芯D 型针
式插座的25～14脚，
＋12V 电源引至1～3
脚。

便于采用电缆线与
步进电机相连。

步进电机相连。

四、驱动软件
为这个绘图仪所编写的软件给制作者很多编程机会。

此程序的目的是将脉冲加到步进电机的线圈上，使之按一定方向转动。

机的线圈上，使之按一定方向转动。

1．编程．编程 此卡可设定八个不同的起始端口地址，具体取决于来自IC2（74LS138）选定的CS （片选）引脚，详见表1。

如果将CS 线接至9脚，则起始端口地址为704（16进制2C0）。

8255A-5集成块有四个端口，地址分配见表2。

8255A-5的工作方式和选择见图4，对于所有端口均改为输出的控制字是128（16进制80），8255A-5亦可构成
既有输出端口，又有输入端口。

例如，控制字133（16进制85），则设A 口和B 口为输出， 表 1 
引脚引脚 地址（16进制）进制） 地址（十进制）地址（十进制） 15 200 512 
14 220 544 
13 240 576 12 260 608 11 280 640 10 2A0 672 9 2C0 704 7 2E0 736 
表 2 
端口端口 名称名称 P A 口 PB 口 PC 口 控制口控制口
16进制进制 十进制十进制 16进制进制 十进制十进制 16进制进制 十进制十进制 16进制进制 十进制十进制
地址地址
2C0 704 2C1 705 2C2 706 2C3 707 方式选择：00=方式0；01=方式1；1X=方式2 
端口B ：1=输入；0=输出输出
方式选择：0=方式0；1=方式1 
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 置方式标志：1=有效有效
端口C(上半部)：1=输入；0=输出输出
端口C(下半部)：1=输入；0=输出输出
端口A ：1=输入；0=输出输出
图 4 
如用传感器，则C 口为输入。

为使步进电机顺序步进，每个二进制线的脉冲为1、2、4、8。

对于高次脉冲为16、32、64、128。

为了保证使脉冲驱动步进电机通过下一步，延时间要足够长。

如果所有电路都连接正确，而步进电机主轴不转，则可能延迟时间太短。

够长。

如果所有电路都连接正确，而步进电机主轴不转，则可能延迟时间太短。

2．程序举例．程序举例
第一步是发送控制数据到集成电路，这可用BASIC 语句来执行：语句来执行：
10 OUT 707,128 ；707为控制字地址为控制字地址
接着，使步进电机顺序转动，每步之间有延时：接着，使步进电机顺序转动，每步之间有延时：
20 FOR I ＝0 TO 100 
30 OUT 704,1 
40 FOR DELA Y ＝0 TO 100：NEXT DELAY 
50 OUT 704,2 
60 FOR DELA Y ＝0 TO 100：NEXT DELAY 
70 OUT 704,4 
80 FOR DELA Y ＝0 TO 100：NEXT DELAY 
90 OUT 704,8 
100 FOR DELA Y ＝0 TO 100：NEXT DELAY 
110 NEXT I 
接着，关断步进电机：接着，关断步进电机：
120 OUT 704,0 
根据步进电机顺序，可以画出X 线，Y 线或其组成的斜线。

再用附加程序，即可画出弧线和圆周线。

弧线和圆周线。

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