计算机里的电动机（五）——用硬盘音圈电机制作的小工艺品

计算机里的电动机之用硬盘音圈电机制作的工艺品——《创意电子设计与制作》第六章介绍的制作之一





硬盘是个典型的精密机电结合产品，内部有两个电机，一个是主轴电机，一
般是无位置传感器无刷电机，另一个是音圈电机（VOICE COIL MOTOR），主要负
责磁头臂的移动。硬盘在工作时靠伺服电路来控制音圈电机的动作，使磁头臂精
确寻迹。硬盘损坏后，内部的精密机电结构一般都完好，在对多款硬盘剖析研究
的同时也发现报废硬盘有很多部件可以再利用，至少是可以让它变成有用的东西。
主轴无刷电机在以前已经介绍过，这里主要介绍采用音圈电机制作的一个电子工
艺品。
硬盘音圈电机主要由磁体和线圈构成，磁体一般是一个整体，固定在硬盘外
壳上，现在少数超薄硬盘的磁体也有的是分开布置。线圈骨架和磁头臂一般是一
体的，也有的线圈没有骨架，直接粘贴在磁头臂上，磁头臂具有轴承，线圈的位
置在磁体间，当有电流通过线圈时，线圈可以按一定方向灵活摆动，带动磁头臂
动作，磁头臂一般也装有一些磁头信号处理电路，整个电路通过柔性PCB来与硬盘
主电路板连接。
这里介绍的电子工艺品主要是利用了音圈电机能够灵活摆动的特性，因为柔
性PCB安装需要配套插座，同时安装不妥当容易损坏，所以这里采用逆向思维，将
磁头臂固定，而让磁体摆动，这样需要通电的线圈就不需要用专用的柔性线材或
PCB来连接，方便了制作。制作时去掉磁头及其附件电路，保留磁头臂，利用原来
已有的一个孔，再在适当位置钻一个孔，这两个孔就作为安装孔，通过支撑柱安装
在一块单独的PCB上，将线圈焊出引线连接至PCB，PCB上安装一个插座，方便与其
它电路连接。之后将磁体用原硬盘上的螺钉等配件安装在磁头臂上，这样音圈电机
就成了一个单独部件。最终这个部件是要垂直方向安装，因此安装好后要垂直放置，
检查是否可以灵活摆动，如果不够灵活要调整轴承及螺钉，或可以加相应的垫片来
调整。音圈电机PCB安装在主线路板上，之后再安装在一个支架上，这里的支架是用
一个桌面小书架制成。主线路板电路的作用是对音圈电机进行控制，线圈通电的电
流方向不同，磁体摆动的方向也不同，这里采用电动机控制常用的“H桥”电路来改
变线圈中的电流方向。单片机采用价格比较便宜的STC12C2052AD，它具有8位AD，电
路中通过一个电位器改变AD口的电压，以此来调节线圈两次通电的间隔时间，电压
采样值通过处理后来更新间隔定时时间。经过实验，线圈每次通电2mS即可，太长会
导致磁体与线圈碰撞，太短又会使摆动不到位。间隔一段时间后再次通电时同时要改
变电流方向，间隔一般在几百毫秒的范围调节，当调节至磁体摆在最低点时再次通电
为最佳状态。电路还设计有两个LED来指示当前通电状态以及电流方向。整个制作调
节比较容易，硬件电路和软件程序也相对比较简单。调节完毕后可以将自己喜爱的图
片、文字、相片或小饰物粘贴在磁体的适当位置，通电后这些粘贴的东西就会随磁体
不停摆动，一个别致的电子小工艺品就制作完毕了，有兴趣的朋友可以发挥更多想象，
制作出更精美的电子工艺品。
每种硬盘的具体结构不同，图片中的制作采用的是迈拓10G硬盘的音圈电机，其
他品牌或型号的硬盘结构也类似，稍做修改也可以用于本制作。


俯视





后视





音圈电机PCB





主线路板和音圈电机PCB的安装





主线路板（元件面）





主线路板（焊接面）