單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)介紹(編輯修改稿)
2024-07-23 08:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電機(jī)的轉(zhuǎn)動頻率。圖1 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖 實(shí)現(xiàn)原理采用單片機(jī)產(chǎn)生A、B、C、D 的四相信號,當(dāng)采用單片機(jī)進(jìn)行控制時,需要在單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)中間設(shè)隔離電路以使強(qiáng)弱電分離。由于步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電流相對較大,可增設(shè)放大電路來提供步進(jìn)電機(jī)的工作電流。系統(tǒng)電路由五部分組成,即單片機(jī)、隔離、放大、電源及步進(jìn)電機(jī)。 單片機(jī)功能特性描述 AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器， 具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公 司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲 器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上， 擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超 有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字 節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時 器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6 向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電 路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作， 允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉 電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單 片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn) 步進(jìn)電機(jī)在單單僅給予電壓時，電機(jī)是不會動作的，必須由脈沖產(chǎn)生器提供位置(脈波數(shù))、速度的脈沖信號指令，以及驅(qū)動器驅(qū)動電流流過電機(jī)內(nèi)部線圈、依順序切換激磁相序的方式才能夠讓電機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)。所以欲使步進(jìn)電機(jī)動作的必要系統(tǒng)組成有： （1）脈沖產(chǎn)生器：給予角度(位置移動量)、動作速度及運(yùn)轉(zhuǎn)方向之脈沖信號的電機(jī)驅(qū)動指令。（2）步進(jìn)驅(qū)動器：依控制器所投入的脈沖信號指令，提供電流來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)動作。（3）步進(jìn)電機(jī)：提供轉(zhuǎn)矩動力輸出來帶動負(fù)載。所以步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成簡單，不需要速度感應(yīng)器、位置傳感器， 即能依照脈沖產(chǎn)生器所輸入的脈沖來做到速度及位置的控制。步進(jìn)電機(jī)可以選用專用的電機(jī)驅(qū)動模塊，也可以自己構(gòu)建驅(qū)動電路。一般有以下幾種選擇：專用驅(qū)動模塊，如L298,FT5754等，這類驅(qū)動接口簡單，這類可以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，直流電機(jī)等。達(dá)林頓驅(qū)動器ULN2803，這個芯片可以一次驅(qū)動八線步進(jìn)電機(jī)。自己構(gòu)建，通過三極管，74als04，等系列元件構(gòu)成。但這樣系統(tǒng)可靠性會降低，會另外給系統(tǒng)帶來誤差。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計1 單片機(jī)控制電機(jī) 如圖3說明：這個部分為單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)部分，80s52單片機(jī)通過達(dá)林頓驅(qū)動器ULN2803來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，然后驅(qū)動器的四根線把信號傳遞給電機(jī)，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)等。電機(jī)部分接12V直流電源。 鍵盤如圖4 說明： 本系統(tǒng)中采用了四個按鍵，分別與80s52的四個引腳相連，分別為LCDEN,RS,WR,RD。分別實(shí)現(xiàn)的功能是電機(jī)加速，減速，正反轉(zhuǎn)。鍵盤一旦按下則表示向單片機(jī)發(fā)送了有效信號，單片機(jī)就相應(yīng)的進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于鍵盤的鍵按下的時候分為幾個步驟，當(dāng)鍵盤按下的時候，接通電路，鍵盤掃描檢測低電平，但檢測到低電平之后不能夠判斷鍵是否被按下，因?yàn)槎秳涌赡芤疬@個變化，所有大概延時5~10ms之后再進(jìn)
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