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  • 单片机控制步进电机PMW的驱动与放大‘亚博官方网站’

    发布时间: 2020-12-13 00:03首页:主页 > 科技 > 阅读()
    本文摘要:单片机构建的q电机控制系统具有低成本、柔性的特点,普遍应用于数控机床、机器人、定量进给、工业自动控制及各种高效拒绝定位的机械工具等应用领域。q电机是数控电机,将脉冲信号转换为角位移,电机的转矩、停止方位分别不同的脉冲信号的频率和脉冲数,受到阻抗变化的影响,在非故障状态下,根据上述线性关系,q电机只产生周期性误差q电机通过输入脉冲信号展开控制。 也就是说,电机的总旋转角度是输入脉冲总数要求的,电机的转矩是脉冲信号频率要求的。q电机的驱动电路根据来自单片机的控制信号进行工作。

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    单片机构建的q电机控制系统具有低成本、柔性的特点,普遍应用于数控机床、机器人、定量进给、工业自动控制及各种高效拒绝定位的机械工具等应用领域。q电机是数控电机,将脉冲信号转换为角位移,电机的转矩、停止方位分别不同的脉冲信号的频率和脉冲数,受到阻抗变化的影响,在非故障状态下,根据上述线性关系,q电机只产生周期性误差q电机通过输入脉冲信号展开控制。

    也就是说,电机的总旋转角度是输入脉冲总数要求的,电机的转矩是脉冲信号频率要求的。q电机的驱动电路根据来自单片机的控制信号进行工作。因此,单片机可以通过向q电机驱动电路发送控制信号来构建q电机的控制。

    1系统设计原理q电机控制系统主要由单片机、键盘LED、驱动/变焦和PC上位机四个模块组成,PC模块是软件控制部,该控制系统实现的功能:1)键盘2)q的转矩和方向转换等的工作状态用LED管表示。3 )构筑以三相或四相互为q电机的控制器:4)在PC上位机构筑q电机的控制(启停、转矩、方向转换等)。为了维持单片机控制系统的硬件电路,在单片机和q电机之间减少过电流维护电路。

    图l是q电机控制系统的框图。2系统硬件电路设计2.1单片机模块单片机模块主要包括MSP430FG4618单片机模块和周边滤波, 由电源管理和晶体振动等电路构成的MSP430FG4618单片机内部的8KBRAM和116KBFlash符合控制系统的拒绝记忆,P1和P2端口在q电机工作中跳到钥匙状态判别no和中断服务程序USART模块构建了单片机和PC上位机之间的通信,PC电源管理电路获得了流畅的3.3V和5V电压,分别为单片机、石英振动电路和驱动和功率放大电路供电。32kHz晶体振荡器向单片机、键盘/显示模块器件8279和脉冲分配器PMM8713获取时钟。

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    使用USART模块时,需要打开8MHz晶体振荡器设定通信模块。图2是表示单片机模块的结构的框图。2.2键盘/LED模块为了构建人类对话,该系统设计扩展了3x4按钮矩阵键盘和4块8级LED代码管,手动所需的操作者可以控制该控制系统。

    系统接通电源后,从键盘输入q电机的启停、步进转矩、方向转换等,从LED管动态显示q电机的转矩和方向转换。键盘输出和LED管输入由8279控制,增加了单片机的开销。8279编程动作是键盘扫描输出方式,在读取键盘时具备消除摇晃的功能,防止错误启动。

    图3是表示键盘LED模块的设计结构的框图。2.3驱动/缩放模块控制系统使用q电机控制用的脉冲分配器(也称为逻辑转换器) PMM8713,该器件是CMOS集成电路,相互输入驱动能力(电源电流或排出电源)为20mA,三相或四相相互四相为q电输入:一相相互,二相相互,1-2相相互。输出方式可以选择单时钟(特方向信号)和双时钟(正转或反转时钟)两种方式,具备反转控制、初始化废弃、原点监视、激励方式监视、输入脉冲监视等功能。

    器件PMM8713包含在时钟门、激励方式控制、激励方式判别和共轭环计数器等部分中,在所有输出端另外设置任务电路,可以提高抗干扰性。PMM8713输入必要的电力驱动电路,与功率驱动器PMM2101组合,符合输入电流仅次于1.4A的拒绝驱动q电机。

    驱动/变焦电路如图4右图所示。MSP430单片机通过调节PMM8713的端口1~4输入脉冲信号来控制q电机的启停、速度、方向转换等。

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    3系统软件设计3.1单片机的计时器TIMER_A(TA )中断产生脉冲信号,在被呼叫的中断程序中构建Q电机步数和圈数的精确计数P1.1中断打开TA中断,堆栈跳到程序计数器(PC ),打开电机。P3.1端口输入高电平由PMM8713的U/D端口控制电机的方向转换。P3.0~P3.7端口与8279个数据模块连接,单片机扫描矩阵键盘的按键时,利用P2端口的中断设定TA,控制启停、调压、方向转换等3.2PC上位机模块PC上位机模块PC对q电机的控制。

    利用MSP430单片机的USART模块建立与PC上位机的通信,PCR机通过串行端口向单片机发送控制命令,建立电机控制。单片机接管管理命令后,与RXBUFFER中不存在、存储在片上Flash中的中断程序的入口地址进行比较,完全相同,转移到中断,构建Q电机的管理。操作员要打开此模块,必须打开8MHz晶体振荡器,设置USART模块的波特率(将波特率设置为9600 )。控制软件由VB6.0制作,利用MSComm控制构建串行通信功能。

    其控制软件接口如图6右图所示。4系统是为了验证该控制系统的实际工作状况而检测的,在向等效PMM2101输入工作电流的状态下,使用能量转换法测量仅次于Q电机输入的静转矩的系统。选择输入电流间隔0.2A,q电机测量仅次于静转矩和电流关系的静特性曲线,如图7右图所示,说明该控制系统的设计是合理的。

    5结论:该系统需要用MSP430单片机控制q电机的运行状况,可靠性低,电机运行时方便原作q电机的起点/停止、转矩和方向,提高q电机的q精度。必须控制三相或四相彼此是q电机。PC上位机几乎需要控制q电机的各种运营方式,将系统应用于危险的环境,确保人员安全性,适用范围广,而且电路非常简单,成本低,控制方便,移植性强,实用价值。


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