單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 高端懸浮電源參考電壓Vs：VB25V至VB+高端懸浮輸出電壓VHO：+邏輯輸入電壓VIN：+邏輯輸入?yún)⒖茧妷篤ss：Vcc25V至Vcc+低端輸出電壓VLO：+功耗PD：2．IR2110的推薦工作條件：高端懸浮電源絕對(duì)值電壓VB：Vs+10V至Vs+20V低端輸出電壓VLO：0至Vcc低端工作電源電壓Vcc：10V至20V邏輯電源電壓VDD： Vss+5V至Vss+20V邏輯電源參考電壓Vss： 5V至+5V IR2110芯片 主電路設(shè)計(jì) 延時(shí)保護(hù)電路利用IR2110芯片的完善設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)保護(hù)電路。引腳引腳1引腳4：為空引腳。引腳10（HIN）與引腳12（LIN）：驅(qū)動(dòng)逆變橋中同橋臂上下兩個(gè)功率MOS器件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)輸入端。引腳3（Vcc）：直接接用戶提供的輸出極電源正極，并且通過(guò)一個(gè)較高品質(zhì)的電容接引腳2。與此同時(shí)，IR2110的研制成功并且投入應(yīng)用可以極大地提高控制系統(tǒng)的可靠性。C（2）芯片4040引出端功能符號(hào)：CP: 時(shí)鐘輸入端 CR：清除端 Q0—Q11：計(jì)數(shù)脈沖輸出端 VDD: 正電源 VSS: 地端（3）芯片4040功能表：輸入輸出CPCR↑↓*LLH保持計(jì)數(shù)所有輸出端均為L(zhǎng)（4）芯片4040的引腳圖： 功率放大驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)該驅(qū)動(dòng)電路采用了IR2110集成芯片，該集成電路具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力和保護(hù)功能。芯片4040提供了16引線多層陶瓷雙列直插、熔封陶瓷雙列直插、塑料雙列直插以及陶瓷片狀載體等4種封裝形式。由于單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)P1端口輸出全為“1”，使用數(shù)值比較器4585的B組與P1端口相連，升速時(shí)P0端口輸出X按一定規(guī)律減少，而降速時(shí)按一定規(guī)律增大。12位串行計(jì)數(shù)器4040的計(jì)數(shù)輸入端CLK接到單片機(jī)C51晶振的振蕩輸出XTAL2。當(dāng)PWM波的頻率太高時(shí)，它對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的功率管要求太高，而當(dāng)它的頻率太低時(shí)，其產(chǎn)生的電磁噪聲就比較大，在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)PWM波的頻率在18KHz左右時(shí)，效果最好。如下圖所示： 時(shí)序圖設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為Vmax，設(shè)占空比為D= t1 / T，則電機(jī)的平均速度為Va = Vmax * D，其中Va指的是電機(jī)的平均速度；Vmax 是指電機(jī)在全通電時(shí)的最大速度；D = t1 / T是指占空比。PWM可以應(yīng)用在許多方面，比如：電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等等。RST/VPD：復(fù)位備用電源線，可以使8051處于復(fù)位工作狀態(tài)。 / VPP：允許訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器/編程電源線，可以控制8051使用片內(nèi)ROM還是片外ROM。它的第二功能作為控制用，每個(gè)引腳不盡相同，如下表所示：P3口的位第二功能注釋RXD串行數(shù)據(jù)接收口TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送口外中斷0輸入外中斷1輸入T0計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入T1計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)輸入外部RAM寫(xiě)選通信號(hào)外部RAM讀選通信號(hào) P3口功能表 VCC為+5V電源線，VSS為接地線。第二種情況是8051帶片外存儲(chǔ)器，然后傳送CPU對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 74LS373片內(nèi)三態(tài)門的D鎖存器當(dāng)使能端G呈高電平時(shí)，鎖存器中的內(nèi)容可以更新，而在返回低電平的瞬間實(shí)現(xiàn)鎖存。中斷控制系統(tǒng)：該芯片共有5個(gè)中斷源，即外部中斷2個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個(gè)和串行中斷1個(gè)。內(nèi)部程序存儲(chǔ)器：8051芯片內(nèi)部共有4K個(gè)單元，用于存儲(chǔ)程序、原始數(shù)據(jù)或表格，簡(jiǎn)稱內(nèi)部ROM。其基本組成如下圖所示： 8051單片機(jī)基本組成中央處理器CPU：它是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制功能。此外，本文中還采用了芯片IR2110作為步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)調(diào)速功率放大電路的驅(qū)動(dòng)模塊，并且把它與延時(shí)電路相結(jié)合完成了在主電路中對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。文章中采用了專門的芯片組成了PWM信號(hào)的發(fā)生系統(tǒng)，并且對(duì)PWM信號(hào)的原理、產(chǎn)生方法以及如何通過(guò)軟件編程對(duì)PWM信號(hào)占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制其輸入信號(hào)波形等均作了詳細(xì)的闡述。關(guān)鍵詞： PWM信號(hào) 測(cè)速發(fā)電機(jī) PI運(yùn)算 目 錄1. 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ……………………………………………………1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖及單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 ……………………………………………………1 8051 單片機(jī)簡(jiǎn)介………………………………………………………1 單片機(jī)系統(tǒng)中所用其他芯片簡(jiǎn)介 …………………………………3 8051 單片機(jī)擴(kuò)展電路及分析………………………………………5 PWM信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)…………………………………………………8 PWM的基本原理…………………………………………………………8 PWM信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)………………………………………………8 PWM發(fā)生電路主要芯片的工作原理………………………………10 功率放大驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)…………………………………………………12 芯片IR2110性能及特點(diǎn)……………………………………………12 芯片IR2110引腳圖及功能…………………………………………12 主電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………………15 延時(shí)保護(hù)電路 …………………………………………………………15 主電路 …………………………………………………………………15 輸出電壓波形 …………………………………………………………17 測(cè)速發(fā)電機(jī) ………………………………………………………………17 濾波電路 …………………………………………………………………17 A/D 轉(zhuǎn)換 …………………………………………………………………18 芯片ADC0809介紹………………………………………………………18 ADC0809 的引腳及其功能 …………………………………………18 ……………
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