步進(jìn)電機(jī)加減速定位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 益發(fā)展，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 [6]。 L298N 的內(nèi)部邏輯圖如 所示 [1]。 15 2。 5 Out 1。 Input 2 1A 1A2 輸入端， TTL電平兼容 6。 此 引腳 與地必須連接 100nF 電容器 10。 14 16。 LM016L液晶顯示器（ LCD）具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、顯示好的特點(diǎn)。 HD44780 具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的指令集，可以實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)、閃爍等功能。 5 RW H/L H:讀數(shù)據(jù)模式； L：寫數(shù)據(jù)模式。 P0 口由一個(gè)輸出鎖存器， 2 個(gè)三態(tài)級(jí)輸入緩沖器 和輸出驅(qū)動(dòng)電路及控制電路組成。 P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P3 口是一個(gè)多功能端口。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 。 課程設(shè)計(jì)說明書 第 9頁(yè) 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 AT89C51 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，使 CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。上圖為手動(dòng)復(fù)位電路，通過接通一 個(gè) 按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 [4] 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 步進(jìn)電機(jī)加減速 定位 控制電路的單片機(jī)原理 圖 步進(jìn)電機(jī)加減速 定位 控制系統(tǒng)的單片機(jī)原理圖如圖 所示。 接 LM016L 的 RS 端， 接 RW 端， 接使能端 EN。 課程設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁(yè) 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)原理圖 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)原理圖如圖 所示。 芯片 L298N 的 IN1IN4 端跟單片機(jī)的 端口連接，作為步進(jìn)電機(jī)的四相步進(jìn)脈沖信號(hào)。VCC 接 +5V的電源作為控制端的電源電壓， VSS 接 +12V的電壓，作為 L298N高壓端電壓，作為步進(jìn)電機(jī) 的驅(qū)動(dòng) 電 壓。 表 工作模式寄存器 TMOD 的位定義 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATB C/T M1 MO GATE C/T M1 MO 定時(shí)器 T1 定時(shí)器 T0 其中，低四位用于 T0，高 4 位用于 T1。 TF0(): T0 溢出標(biāo)志位。 TR0(): T0 運(yùn)行控制位。 控制過程軟件設(shè)計(jì) 脈沖分配 實(shí)現(xiàn) 脈沖分配（也就是通電換相控制）的方法有兩種：軟件法和硬件法。 加減速定位曲線設(shè)定 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)移動(dòng)的時(shí)，要經(jīng)歷升速，恒速，減速過程，如果啟動(dòng)時(shí)一次將速度升到給定速度，由于啟動(dòng)頻率超過極限啟動(dòng)頻率，步進(jìn)電機(jī)就有失步現(xiàn)象，因此會(huì)造成不能 正常啟動(dòng)，如果到終點(diǎn)時(shí)突然停下來，由于慣性作用 ，步進(jìn)電機(jī)會(huì)發(fā)生過沖現(xiàn)象，會(huì)造成位置精度降低。加減速運(yùn)行曲線沒有 一個(gè)固定的模式，一般 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)得到的。階梯模擬加減速曲線如圖 所示 。 [7] 課程設(shè)計(jì)說明書 第 15頁(yè) Y N N Y Y 圖 主程序流程圖 外部中斷 0的中斷服務(wù)子程序流程圖 外部中斷 0 服務(wù)程序功能通過中斷方式判斷端口 INT0[9]，如果脈沖下降沿就開始檢測(cè)鍵盤輸入端口 P1 口，通過與程序中的設(shè)定值來進(jìn)行比較確定是哪個(gè)功能鍵按下，然后再通過固化的各種情況執(zhí)行對(duì)應(yīng)的中斷程序，在啟動(dòng)時(shí)候是檢測(cè)到啟動(dòng)按鍵時(shí)候直接給主程序中循環(huán)執(zhí)行的標(biāo)志變量賦 1 直接啟動(dòng)正轉(zhuǎn)程序的執(zhí)行，啟動(dòng)時(shí)候轉(zhuǎn)速設(shè)定為 10r/s，并啟動(dòng)顯示程序，顯示 “0605044218 LXG Speed： 10r/s”當(dāng)檢測(cè)到停止鍵按下時(shí)，直接將主程序中循環(huán)執(zhí)行的標(biāo)志變量賦0，停止單片機(jī)向外發(fā)送脈沖，并啟動(dòng)顯示 ,“Testing…” 在加減速的時(shí)候是每檢測(cè)到一次按鍵按下時(shí)中斷程序便開始執(zhí)行，并與按下按鍵前的速度狀態(tài)進(jìn)行比較開始 初始化定義 開外部中斷 0和定時(shí)器 T0并設(shè)定初值 Flag==0? 定位 Flag==1? Flag==2? 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 課程設(shè)計(jì)說明書 第 16頁(yè) 確定下一檔給出的的速度值即給出主程序中 P2 口送出脈沖之間的延時(shí)時(shí)間，并在 LCD 上顯示執(zhí)行的結(jié)果，當(dāng)按下定位鍵后，鎖定其他的各個(gè)按鍵并且轉(zhuǎn)向定時(shí)器 T0 的中斷服務(wù)程序，來實(shí)現(xiàn)加減速定位的功能。 并且通過計(jì)算定位過程中的各個(gè)速度段的時(shí)間累積和來確定總的定位步數(shù)，達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，并且在定位的執(zhí)行過程中鎖定了其他的加減速等按鍵，確保了定位過程的正確執(zhí)行。 圖 定位加速過程 課程設(shè)計(jì)說明書 第 20頁(yè) 圖 正轉(zhuǎn)加速 圖 反轉(zhuǎn)減速 課程設(shè)計(jì)說明書 第 21頁(yè) 圖 定位結(jié)束過程 課程設(shè)計(jì)說明書 第 22頁(yè) 總 結(jié) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將脈沖信號(hào)變換成相應(yīng)的角位移 (或線位移 )的電磁裝置，是一種特殊的電動(dòng)機(jī)。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)運(yùn)行過程的程序流程圖并用C 程序設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)的控制程序，并用 Keil 進(jìn)行調(diào)試，然后在 Proteus 上進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)所需的各種功能。 用軟件代替環(huán)形分配器 ,通過對(duì)單片機(jī)的設(shè)定 ,用同一種電路實(shí)現(xiàn)了多相步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng) ,大大提高了接口電路的靈活性和通用性
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1