家用電風(fēng)扇課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-03-14 07:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 20 mA 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他控制用途電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它可接受數(shù)字控制信號(hào)（電脈沖信號(hào)）并轉(zhuǎn)化成與之相對(duì)應(yīng)的角位移或直線位移，因而本身就是一個(gè)完成數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化的執(zhí)行元件。而且它能進(jìn)行開環(huán)位置控制，輸入一個(gè)脈沖信號(hào)就得到一個(gè)規(guī)定的位置增量。這樣的增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流伺服系統(tǒng)相比，其成本明顯降低，幾乎不必進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。因此，步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、遙控、航天等領(lǐng)域，特別是微型計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的 發(fā)展，使步進(jìn)電機(jī)獲得更為廣泛的應(yīng)用。 2. 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 該步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖 31 是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理 【圖 1】 圖 1 四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理 圖 開始時(shí)，開關(guān) SB 接通電源， SA、 SC、 SD 斷開， B 相磁極和轉(zhuǎn)子 0、 3 號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的 4 號(hào)齒就和 C、 D 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒， 5 號(hào)齒就和 D、 A 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。 當(dāng)開關(guān) SC 接通電源， SB、 SA、 SD 斷開時(shí)，由于 C 相繞組的磁力線和 4 號(hào)齒 之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)， 4 號(hào)齒和 C 相繞組的磁極對(duì)齊。而 0、 3 號(hào)齒和 A、 B 相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒， 5 號(hào)齒就和 A、 D 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類 推， A、 B、 C、 D 四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著 A、 B、 C、 D 方向轉(zhuǎn)動(dòng) 。 四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于脈沖頻率、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù)。其角速度與脈沖頻率成正比，而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而在轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運(yùn)行拍數(shù)一定的情況下，只要控制脈沖頻率即可獲得所需速度。由于步進(jìn)電機(jī)是借助它的同步轉(zhuǎn)矩而啟動(dòng)的，為了不發(fā)生失步，啟動(dòng)頻率是不高的。特別是隨著功率的增加，轉(zhuǎn)子直徑增大，慣量增大，啟動(dòng)頻率和最高運(yùn)行頻率可能相差 10 倍之多。為了充分發(fā)揮電機(jī)的快速性能，通常使電機(jī)在低于啟動(dòng)頻率下啟動(dòng)，然后逐步增加脈沖頻率直到所希望的速度，所選擇的變化速率要保證電機(jī)不發(fā)生失步，并盡量縮短啟動(dòng)加速時(shí)間。為了保證電機(jī)的定位精度 ，在停止以前必須使電機(jī)從最高速度逐步減小脈沖率降到能夠停止的速度（等于或稍大于啟動(dòng)速度）。因此，步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載高速移動(dòng)一定距離并精確定位時(shí)，一般來說都應(yīng)包括 “ 啟動(dòng)－加速－高速運(yùn)行（勻速）－減速－停止 ” 五個(gè)階 段，速度特性通常為梯形，如果移動(dòng)的距離很短則為三角形速度特性， 【 圖 3】 圖 3 開關(guān) 開關(guān)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各種模式進(jìn)行控制 對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)開關(guān)打開時(shí)程序會(huì)掃描開關(guān)獲得信息然后進(jìn)入相應(yīng)的模式中。 燈 1) LED 在本設(shè)計(jì)中的作用 本設(shè)計(jì)利用二極管能發(fā)光的特 性，用于顯示開關(guān)閉合。 2)LED 功能分析 當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，其對(duì)應(yīng)的 LED 燈就會(huì)發(fā)光，給出提示。 3)LED 技術(shù)參數(shù) LED 的壓降一般為 ~ V，其工作電流一般取 10~20 mA 為宜。 3 控制程序設(shè)計(jì) 控制流程設(shè)計(jì)及其思路說明 8255 內(nèi)部包含 3 個(gè) 8 位的輸入輸出端口 A、 B 和 C，端口 A 和端口 B 都可以用作一個(gè) 8位的輸入口或 8 位的輸出口，端口 C 既可以作為一個(gè) 8 位的輸入口或 8 位的輸出口，又可以作為兩個(gè) 4 位的輸入輸出口（ C 口上半部分和 C 口下半部分）使用，還可以配合 A 口和 B 口工作，分別用來產(chǎn) 生 A 口和 B 口的輸出控制信號(hào)和輸入 A 口和 B 口的端口狀態(tài)信號(hào) 程序流程圖 控制程序 MY8255_A EQU 0FF00H 。8255A MY8255_B EQU 0FF01H 。8255B MY8255_C EQU 0FF02H 。8255C MY8255_MODE EQU 0FF03H 。8255 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DATA SEGMENT DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV DX,MY8255_MODE 開始 初始化 8255A 是否有風(fēng)速鍵按下 N 初始化風(fēng)速 “弱 ”，類型 “正常 ” 風(fēng)扇運(yùn)行控制模塊 是否有鍵按下 N 是風(fēng)速鍵按下 風(fēng)速控制模塊序 是類型鍵按下 類型控制模塊序 是定時(shí)鍵按下 定時(shí)控制模塊序 Y Y
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