電氣自動化或機(jī)電一體化專業(yè)--基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)-文庫吧資料
2024-12-12 01:16本頁面
【正文】 單時(shí)鐘輸入方式， 8713 的 3 腳為步進(jìn)脈沖輸入端， 4 腳為轉(zhuǎn)向控制端，這兩個(gè)引腳的輸入均由單片機(jī)提供和控制。四相用 13，12， 11， 10 腳，分別代表A， B， C， D；三相用 13，12， 11 腳，分別代表 A，B， C 11 12 13 14 工作方式監(jiān)視。 0 為反轉(zhuǎn)； 1為正轉(zhuǎn) 5 6 工作方式選擇： 00 為雙三（四）拍： 01， 10為單三（四）拍； 11 為六（八）拍 7 三 /四相選擇。各引腳功能如表 所列。使用 4~18V 支流電源 ,輸出電流為 20mA。 8713 可以選擇單時(shí)鐘輸入或雙時(shí)鐘輸入；具有正反轉(zhuǎn)控制 ,初始化復(fù)位 ,工作方式和輸入脈沖狀態(tài)監(jiān)視等功能 。 8713 是屬于單極性控制，用于控制三相和四相步進(jìn)電動機(jī)，可以選擇以下不同的工作方式。脈沖分配器有很多種，這里介紹一種 8713 集成電路芯片。 } } } } 軟件法在電動機(jī)運(yùn)行過程中，要不停地產(chǎn)生控制脈沖，占用了大量的 CPU 時(shí)間，可能使單片機(jī)無法同時(shí)進(jìn)行其他工作，所以，人們更喜歡用硬件法。ksdt。j++) { P1=fx[j]。i++) { for(j=0。 //sdt 速度時(shí) 間 for(i=0。k++) //代替電機(jī)的速度時(shí)間函數(shù)，用于屏幕動態(tài)掃描 { display(ge,shi,sd,zf)。 for(k=0。i8。jno。 正轉(zhuǎn)程序?yàn)椋? /******************************************************* 函數(shù)名稱及作用： 正轉(zhuǎn) *******************************************************/ void zheng(uint no) //no 表示轉(zhuǎn)的圈數(shù) { uchar i,j,k。每送一個(gè)控制字，就完成一拍，步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。 這 10個(gè)控制字如表 所列。利用 8051 系列單片機(jī)的 ~ 這 4 條 I/O 線，向四相步進(jìn)電動機(jī)傳送控制信號。 通過軟件實(shí)現(xiàn)脈沖分配 軟件法是完全用軟件的方式，按照給定的通電換相順序，通過單片機(jī)的 I/O口向驅(qū)動電路發(fā)出控制脈沖。兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間越短，步進(jìn)電動機(jī)就轉(zhuǎn)的越快。 （ 2）控制步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)向 通過前面介紹的步進(jìn)電動機(jī)原理我們已經(jīng)知道，如果按給定的工作方式正序通電換相，步進(jìn)電動機(jī)就正轉(zhuǎn)；如果按反序通電換相，則電動機(jī)就反轉(zhuǎn)。 (1)控制換相順序 步進(jìn)電動機(jī)的通電換相順序嚴(yán)格按照步進(jìn)電動機(jī)的工作方式進(jìn)行。在步進(jìn)電動機(jī)的單片機(jī)控制中，控制信號由單片機(jī)產(chǎn)生。盡管設(shè)計(jì)要求中只需要 4個(gè)鍵對步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，但考慮到對控制功能的擴(kuò)展，我們使用 其中的三個(gè)按鍵 。 圖 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)圖 獨(dú)立 鍵盤電路 10 在設(shè)計(jì)中，使用了標(biāo)準(zhǔn)的 獨(dú)立 鍵盤，其電路圖如圖 所示。 圖 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路圖 通過 MCS51單片機(jī)的 ~ ULN2021的 Q1～ Q4口發(fā)送方波脈沖信號，起時(shí)序圖如圖 所示。 理論設(shè)計(jì) 綜合以上選取的方案，總的流程如圖 所示。動態(tài)掃描電路 的掃描頻率應(yīng)不低于 50Hz,否則 LED 顯示器會不穩(wěn)定。 本設(shè)計(jì)采用的是動態(tài)顯示，顯示模塊由 八個(gè)三極管和 4個(gè) 8 段 LED 數(shù)碼管組成。 脈沖 步進(jìn)電機(jī)控制器 功率放大器 步進(jìn)電機(jī) 負(fù)載 6 圖 ULN2021芯片 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) 數(shù)碼管顯示按顯示方式分動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種，靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，占用很少的 CPU 時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動電路，使用的電路硬件較多；動態(tài)顯示需要 CPU 時(shí)刻對顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù) 刷新， 所謂的動態(tài)就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對每一位顯示器而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次，利用人的視覺留感達(dá)到顯示的目的。 圖 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的組成 第 2 章 設(shè)計(jì)方案－硬件電路設(shè)計(jì) 方案論證與比較 本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于對步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動，設(shè)計(jì)中受控電機(jī)為四相六線制的步進(jìn)電機(jī)（內(nèi)阻 130 歐，步進(jìn) 度，額定電壓 5V，減速比 1/64） 方案一：使用多個(gè)功率放大器件驅(qū)動電機(jī) 通過使用不同的放大電路和不同參數(shù)的器件，可以達(dá)到不同的放大的要求，放大后能夠得到較大的功率。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 (3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度 如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式，其各相通電順序?yàn)?ABCD,通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制 A， B， C，D相的通斷。 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作，控制信號由單片機(jī)產(chǎn)生。 步進(jìn)電機(jī)基本控制原理 步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。 （ 4） DETENT TORQUE： 是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。 。、五相的為 176。、三相的為 176。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為 176。），這個(gè)步距角可以稱之為“電機(jī)固有步距角”，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。（表示半步工作 4 時(shí)為 176。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如 86BYG250A 型電機(jī)給出的值為 176。 現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（ VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（ PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（ HB）和單相式步進(jìn)電機(jī)等。 第 1 章 步進(jìn)電機(jī)控制原理 步進(jìn)電機(jī)的分類 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向：通過改變通電的相序來實(shí)現(xiàn)。 在步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)中，要求能實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)基本控制任務(wù)： 控制換相順序：步進(jìn)電機(jī)的通電換相順序要嚴(yán)格按照步進(jìn)電機(jī)的工作方式進(jìn)行。 pass control to control the
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