【文章內(nèi)容簡介】 到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的各項(xiàng)輸人端，以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。環(huán)形分配器主要有兩大類：一類是用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)環(huán)分器要求的功能， 通常稱軟環(huán)形分配器。另一類是用硬件構(gòu)成的環(huán)形分配器，通常稱為硬環(huán)形分配器。功率放大器主要對環(huán)形分配器的較小輸出信號進(jìn)行放大 .以達(dá)到驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)目的。 L297/A/D 梯級電動(dòng)機(jī)控制器集成電路引起兩相雙極的四階段的驅(qū)動(dòng)信號在微型計(jì)算機(jī)的四階段的單極步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 控制 應(yīng)用。馬達(dá)可以是在小步、法線和 線的駕駛方式 和 在芯片 PWM 砍刀電路允許交換方式在繞的 控制 。 Symbol 參數(shù)值單位 Vs 電源電壓 10 V Vi 輸入信號 7 V Ptot 總功率消耗 (Tamb = 70176。C) 1 W Tstg、 Tj存貯和結(jié) 溫 40 對 + 150 176。C 芯片引腳說明 ： 各引腳的功能簡介： 1 The SYNC 連接是所有的 L297s 的 SYNC 連接同步一起被連接和振蕩器 組分圖 212 AT89S52芯片引角功能說明 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 9 在所有被省去除了一個(gè)。 如果一外在時(shí)鐘來源使用了它在這個(gè)終端被注射。 2 GND 地線連接。 3 表明的首頁集電極開路的產(chǎn)品 L297 什么時(shí)候在它最初的狀態(tài) (ABCD = 0101)。當(dāng)這個(gè)信號是活躍的時(shí) ， 晶體管是開放的。 4 力量階段的一個(gè)馬達(dá)階段 A驅(qū)動(dòng)信號。 5 INH1 活躍低落禁止 A 和 B 階段激勵(lì)級的控制。一座雙極橋梁使用這 個(gè)信號的 When 可以被用于保證裝載潮流 fast 朽爛，當(dāng)繞喪氣。 并且由調(diào)控裝載潮流的砍刀的 used，如果控制輸入是低的。 6 B 馬達(dá)階段 B 力量階段的驅(qū)動(dòng)信號。 7 C 馬達(dá)階段 C 力量階段的驅(qū)動(dòng)信號。 8 INH2 活躍低落禁止 C 和 D 階段推進(jìn)階段的控制。作為 INH1 的 Same 作用。 9 D 馬達(dá)階段 D 力量階段的驅(qū)動(dòng)信號。 10 使能芯片啟動(dòng)輸入。 當(dāng)?shù)?(不活潑的 ) INH INH A、 B、 C 和 D 帶來了低落。 11 控制定義了砍刀的行動(dòng)的控制輸入。 When 低砍刀在 INH1 和 INH2 行動(dòng) 。 當(dāng)高砍刀在相線 ABCD 的 acts。 12 對 5V供應(yīng)輸入。裝載當(dāng)前感覺電壓的 13 SENS2 輸入從階段力量階段 C和D。裝載前感覺電壓的 14 SENS1 輸入從階段力量階段 A 和 B。 15 Vref砍刀電路的參考電壓。 電壓適用于這別針 determines最大負(fù)荷潮流。 16 振蕩器 An RC 網(wǎng)絡(luò) (R 到 VCC，對地面的 C)連接了到這個(gè)終端 determines砍刀率。 這個(gè)終端被連接到地面上 on 所有除了在同步的多種的 L297 配置的一個(gè)設(shè)備。 f @ 1/ RC 17 順時(shí)針方向 CW/CCW 或左轉(zhuǎn)控制輸入。馬達(dá)自轉(zhuǎn)的 Physical 方向也取決于連接 of 繞。因此內(nèi)部 Synchronized 方向可以被改變在其中任一 時(shí)間 18 時(shí)鐘步時(shí)鐘。 在這輸入的活躍低脈沖推進(jìn)馬達(dá) 一 增加。 步在這個(gè)信號上升邊發(fā)生。 PIN 作用 L297/L297D3/11L297L297D N176。 命名作用 19 HALF/FULL 一半或充分的步精選的輸入。 當(dāng)上流選擇小步操作， when 低落選擇充分的步操作。 一階段在充分的步方式充分選擇獲得的 is L297’s 譯者在偶數(shù)狀態(tài)。充分選擇設(shè)置 二步 充分的步方式，當(dāng)譯 者在一個(gè)奇數(shù)位置。 (原位是指定狀態(tài) 1)。 20 重新設(shè)置復(fù)位輸入。在這輸入的活躍低脈沖恢復(fù)對原位 (狀態(tài) 1， ABCD 的譯者 = 0101)。 PIN 作用 L297/L297D (繼續(xù) )CIRCUIT 操作 L297 供與一座雙重橋梁的用途使用 driver、方形字體 darlington 列陣或者分離力量在駕駛應(yīng)用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的devices。 它接受時(shí)鐘、方向和方式信號從系統(tǒng)控制器 (通常微型計(jì)算機(jī) chip)和引起力量的控制信號 。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 10 L298 芯片介紹 芯片引腳圖介紹 : 芯片引腳介紹 : 1。 15 。2。 19 感覺 A。 在這別針和地面之間的感覺 B被連接感覺電阻器到 control 裝載的潮流。 2。 3 。4。 5 1。 橋梁 A的 2產(chǎn)品 。 流經(jīng)裝載的潮流在這兩個(gè)別針之間的 connected被監(jiān)測在別針 1。 4。 6 對功率輸出階段的電源電壓。必須連接 A 無感的 100nF 電容器在此之間 表 213 L298芯片的標(biāo)志參數(shù) 214 298芯片引腳圖 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 11 pin 和地面。 5。 7 。7。 9 輸入 1。 輸入橋梁 2 TTL 適合輸入。 6。 11 。8。 14 使能 A。 適合的 EnableB TTL 使能輸入： L狀態(tài)使橋梁 A 失去能力 (使能 A)和橋梁 B (使能 B)。 8 1,10,11,20 GND 地面。 9 。12 VSS 邏輯塊的電源電壓。 A100nF 電容器必須是在這別針和地面之間的 連接 10。 12。 13。 15 輸入 3。 輸入橋梁 4 TTL 適合輸入。 13。 14。 16。 17。 3。 橋梁 4 產(chǎn)品。 流經(jīng)裝載的潮流在這兩 個(gè)別針之間的連接 被監(jiān)測在 15腳 。 L298 是雙 H 橋式驅(qū)動(dòng)器。它們所組成的 驅(qū)動(dòng)電路 至步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的接口 如下圖所示 : E N A6E N B11I N 15I N 27I N 310I N 412O U T 12O U T 23O U T 313O U T 414ISEN A1ISEN B15VS4VSS9GND8U7L 29 8NC L K18CTL11C W / C C W17EN10H A L F / F U L L19SEN213SEN114V R E F15R S T20A4B6C7D9SYNC1I N H 15I N H 28HOME3OSC16VS12GND2U8L 29 7MB1四相步進(jìn)電機(jī)D11N 40 07 X 8D2 D3 D4D5 D6 D7 D8DCBAR 1210 0n F / 20 VC7V C C + 12 VR9 R 10R 221 歐 / 2W X 4R 23100uFC522KR733nFC1V C C + 5V10KR8500KR0V C C500KR 1010KR3V C C10KR4V C CP P p2 .5 系統(tǒng)軟件功能模塊 整套系統(tǒng)采用中斷控制方式，一開機(jī)對單片機(jī)進(jìn)行初始化讓單片機(jī)處于等待狀態(tài)模式工作，無線遙控發(fā)射信號４個(gè)按鍵用于觸發(fā)ＩＮＴ０；３個(gè)傳感器檢測信號用于觸發(fā)ＩＮＴ１．當(dāng)有傳感器信號或無線發(fā)射信號輸入是才觸發(fā) INT0或 INT1，215 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 12 單片機(jī)則由等待狀態(tài)工作模式進(jìn)入正常工作模式后進(jìn)入中斷處理子程。 INT0 信號產(chǎn)生則去掃描無線發(fā)射按鍵， INT1 信號產(chǎn)生則去掃描三個(gè)傳感器輸 入信號，處理完中斷程序后單片機(jī)又由正常工作模式轉(zhuǎn)換為等待狀態(tài)模式工作，３種工作方式的電耗消耗見表 216 所示．讓單片機(jī)在無中斷觸發(fā)下工作于等待方式，這樣做有利于單片機(jī)省電，以大大降低功耗，增長單片機(jī)的使用壽命。 表 216 工作方式 工作方式 電源電壓／Ｖ 電源電流／ＭＡ 晶振／ＭＨＺ 正常方式 ５ １６ 等待方式 ５ ３ .7 掉電方式 ２ 50 停振 軟件流程圖如下： 總中斷開啟， INT0，INT1 開啟，進(jìn)入等待狀態(tài) 開始 初始化 程序 進(jìn)入等待狀態(tài) 主程序： N Y N Y N Y N Y INT0 子程序： 控制窗簾 電機(jī)正反轉(zhuǎn) 控制窗簾 電機(jī)停止 控制窗戶電機(jī)正反轉(zhuǎn) 控制窗戶電機(jī)停止 =1 =1 =1 出錯(cuò)處理 關(guān) INT0 掃描鍵盤 進(jìn)入 INT0 =1 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 13 N N N INT1 處理子程序： Y Y Y Y 進(jìn)入 INT1 掃描傳感器輸入 =1 =1 =1 出錯(cuò)處理關(guān) INT1 控制報(bào)警裝置 控制窗戶電機(jī)正轉(zhuǎn) 控制窗戶電機(jī)正轉(zhuǎn) 延時(shí) 1s 注 :等待傳感器信號穩(wěn)定 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 14 N 控制窗戶電機(jī) 子程序 : N 注 :T0每中斷 1次 ,方向控制為 正轉(zhuǎn) ，則正轉(zhuǎn) 脈沖計(jì)數(shù)值減 1,反轉(zhuǎn)脈沖基數(shù)值加 1, 方向控制為反轉(zhuǎn)，則相反 T0初值重加載 Y N Y 控制電機(jī)停止 啟動(dòng) T0 用于產(chǎn)生 50HZ的脈沖信號 向步進(jìn)電機(jī)發(fā)啟動(dòng)和 脈沖 控制信號 脈沖計(jì)數(shù)值是否為 0 N Y 開始 加載正 轉(zhuǎn) 脈沖計(jì)數(shù)初值 電機(jī)是否正轉(zhuǎn) 加載反轉(zhuǎn)脈沖計(jì)數(shù)初值 脈沖計(jì)數(shù)是否為 0 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 15 2． 2 步進(jìn)電機(jī)的控制模塊 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線或角位移的執(zhí)行元件。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)由一系列電脈沖控制，脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的電脈沖信號，通過環(huán)形分配器按一定的順序加到電動(dòng)機(jī)的各相繞組上。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的速度取決于脈沖信號的頻率，總位移量取決于總的脈沖數(shù)，它作為伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于控制系統(tǒng)時(shí)，可以使系統(tǒng)簡化，工作可靠，而且可以獲得較高的控制精度。 為了使 電動(dòng)機(jī)能夠輸出足夠的功率，經(jīng)過環(huán)形分配器產(chǎn)生的脈沖信號還需要進(jìn)行功率放大。 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是由相電流合成的磁場變化而引起的當(dāng)磁場方向變化時(shí)，步進(jìn)電機(jī)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，最終定位于相電流合成的磁場方向，對于三相六拍的方式，每相之間相角差（即步距角）為 。 當(dāng) A 相通電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向 A 隨后 AC同時(shí)通以相同大小的電流，合磁場方向變?yōu)?A偏 C 。因此，步進(jìn)電機(jī)向 C轉(zhuǎn)動(dòng) ，之后只有 C 通電，合磁場方向?yàn)?C 相，步進(jìn)電機(jī)再向 C轉(zhuǎn)動(dòng) 186。同理，若以 AACCCBBBAA的方式通電，轉(zhuǎn)子會(huì)從 A 相經(jīng) 6步轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)回 A相，完成一個(gè)周期動(dòng)作。 通過單片機(jī)按順序給繞組施加有序的脈沖電流，就可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字角度的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小與施加的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與脈沖頻率成正比，而轉(zhuǎn)動(dòng)方向則與脈沖的順序有關(guān)。 正轉(zhuǎn)： A → AB → B → BC→ C → CA→ A 反轉(zhuǎn)： A → AC → C → CB→ B → BA→ A 環(huán)形分配器、功率放大器以及其他輔助電路統(tǒng)稱為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電源和控制器構(gòu)成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)，如下圖所示：東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各個(gè)工作模塊的工作原理及程序 16 環(huán)形分配器： 環(huán)形分配器 [3]是根據(jù)指令把脈沖信號按一定的邏輯關(guān)系加到放大器上，使各相繞組按一定的順序和時(shí)間導(dǎo)通和斷開，并根據(jù)指令使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)確定的運(yùn)行方式。環(huán)形分配器可以由硬件和軟件 [3]兩種方式實(shí)現(xiàn)。 硬件環(huán)形分配器有較好的響應(yīng)速度，且具有直觀、維護(hù)方便等特點(diǎn)。軟件環(huán)分則往往受到微機(jī)運(yùn)算速度的限制，有時(shí)難以滿足高速實(shí)時(shí)控制的要求。然而，為了滿足本設(shè)計(jì)智能控制液滴速度本文采用軟件環(huán)分。 時(shí)通以相同大小的電流，合磁場方向變?yōu)?A 偏 C 。因此，步進(jìn)電機(jī)向 C轉(zhuǎn) 步進(jìn)電機(jī)的控制分 為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。開環(huán)控制是指步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入脈沖不依賴與轉(zhuǎn)子的位置 ,而是事先按一定規(guī)律給定的。閉環(huán)控制是指不斷直接或間接地檢測轉(zhuǎn)子的位置和速度 ,然后通過反饋和適當(dāng)?shù)奶幚?,自動(dòng)給出脈沖鏈 ,使步進(jìn)電機(jī)每一步都響應(yīng)控制信號的命令 ,從而使電機(jī)發(fā)生失步的可能性大大減小。鑒于對本次設(shè)計(jì)的要求考慮，在這里