電氣自動(dòng)化或機(jī)電一體化專業(yè)--基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)(文件)
【正文】 步進(jìn)電機(jī)基本控制原理 步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式，其各相通電順序?yàn)?ABCD,通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制 A， B， C，D相的通斷。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 脈沖 步進(jìn)電機(jī)控制器 功率放大器 步進(jìn)電機(jī) 負(fù)載 6 圖 ULN2021芯片 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) 數(shù)碼管顯示按顯示方式分動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種，靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，占用很少的 CPU 時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的電路硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示需要 CPU 時(shí)刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù) 刷新， 所謂的動(dòng)態(tài)就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對(duì)每一位顯示器而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次，利用人的視覺留感達(dá)到顯示的目的。動(dòng)態(tài)掃描電路 的掃描頻率應(yīng)不低于 50Hz,否則 LED 顯示器會(huì)不穩(wěn)定。 圖 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路圖 通過 MCS51單片機(jī)的 ~ ULN2021的 Q1～ Q4口發(fā)送方波脈沖信號(hào)，起時(shí)序圖如圖 所示。盡管設(shè)計(jì)要求中只需要 4個(gè)鍵對(duì)步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，但考慮到對(duì)控制功能的擴(kuò)展，我們使用 其中的三個(gè)按鍵 。 (1)控制換相順序 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電換相順序嚴(yán)格按照步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式進(jìn)行。兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間越短，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)的越快。利用 8051 系列單片機(jī)的 ~ 這 4 條 I/O 線，向四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳送控制信號(hào)。每送一個(gè)控制字，就完成一拍，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。jno。 for(k=0。 //sdt 速度時(shí) 間 for(i=0。j++) { P1=fx[j]。 } } } } 軟件法在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，要不停地產(chǎn)生控制脈沖，占用了大量的 CPU 時(shí)間，可能使單片機(jī)無法同時(shí)進(jìn)行其他工作，所以，人們更喜歡用硬件法。 8713 是屬于單極性控制，用于控制三相和四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可以選擇以下不同的工作方式。使用 4~18V 支流電源 ,輸出電流為 20mA。 0 為反轉(zhuǎn)； 1為正轉(zhuǎn) 5 6 工作方式選擇： 00 為雙三（四）拍： 01， 10為單三（四）拍； 11 為六（八）拍 7 三 /四相選擇。本例選用單時(shí)鐘輸入方式， 8713 的 3 腳為步進(jìn)脈沖輸入端， 4 腳為轉(zhuǎn)向控制端，這兩個(gè)引腳的輸入均由單片機(jī)提供和控制。 第 4 章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制涉及到位置控制和加，減速控制。 為了滿足加、減速要求，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行通常按照加、減速曲線進(jìn)行。按直線加速時(shí)，加速度是 不變的，因此要求轉(zhuǎn)距也應(yīng)該是不變的。 （ 1） 短距離 由于距離較短，來不及升到最高速，因此，在這種情況下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以接近啟動(dòng)頻率運(yùn)行過程沒有加、減速。因此，在加速時(shí)，盡量用接近啟動(dòng)頻率啟動(dòng)；在恒速時(shí)，盡量工作在最搞速。如果速度是等間距分布，那么在該速度級(jí)上保持的時(shí)間不一樣長。 圖 加速曲線離散化 本程序的參數(shù)除了有速度級(jí)數(shù) N和級(jí)步數(shù) NC 以外，還有以下參數(shù) 。 程序如下： /* 基于步進(jìn)電機(jī)的鉆床控制 功能： 根據(jù)輸入的數(shù)值，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的圈數(shù)。 //反轉(zhuǎn) uchar tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff}。 //正反轉(zhuǎn)、速度的選擇 sbit K2 = P3^3。 for(i=0。j++) 。m++) { for(j=0。i++) { P1=zhe[i]。 } } } } } /******************************************************* 函數(shù)名稱及作用： 反轉(zhuǎn) *******************************************************/ void fan(uint no) { uchar i,j,k,m。i8。 for(k=0。amp。 } else if (K1==0amp。break。sd=9。 while(K1==0)。 ge=N%10。 if(k3==3) TR0=1。 delay_shuaping()。 P2=0xdf。 //正反 P0=tab[d]。zfz=0。zf=16。 TMOD=0x01。 display(ge,shi,sd,zf)。 TH0=(655361)/256。老師交給我的設(shè)計(jì)工程 —— 步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制，剛開始遇到困難是意料中的事，但經(jīng)過老師的細(xì)心指導(dǎo)及自己的努力慢慢的我克服掉了困難，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成了此工程；我個(gè)人認(rèn)為我的困難主要來自于自己的專業(yè)知識(shí)不夠具體全面，雖然經(jīng)翻閱資料知識(shí)點(diǎn)能夠整合完成，但我想多掌握一些此種性質(zhì)的專業(yè)知識(shí)無疑對(duì)我們應(yīng)屆畢業(yè)生以后的發(fā)展是有利的，所以我會(huì)好好利用這次實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)來充實(shí)自己，爭(zhēng)取早一天讓自己“成熟”起來。 P1=0x0f。 if(zf==1) zheng(N)。 TL0=(655361)%256。 EA=1。 ge=16。 } /******************************************************* 函數(shù)名稱及作用： 主函數(shù) *******************************************************/ void main() { k3=0。 delay_shuaping()。 //十位 P0=tab[b]。 } } /******************************************************* 函數(shù)名稱及作用
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