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論壇公告: 中國步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用網(wǎng):http://using.zgbjdj.com/
  文章標(biāo)題:混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的工作原理
回復(fù)文章
作者:szmlk  發(fā)表時間:2012-10-11 17:59:30
 1、基于MD-2545的混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器系統(tǒng)電路原理

 

 MD-2545將控制脈沖從P1口的P1.4~P1.7輸出,經(jīng)74LS14反相后進(jìn)入9014,經(jīng)9014放大后控制光電開關(guān),光電隔離后,由功率管TIP122將脈沖信號進(jìn)行電壓和電流放大,驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的各相繞組。使步進(jìn)電機(jī)隨著不同的脈沖信號分別作正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速和停止等動作。圖中L1為步進(jìn)電機(jī)的一相繞組。AT89C2051選用頻率22MHz的晶振,選用較高晶振的目的是為了在方式2下盡量減小MD-2545對上位機(jī)脈沖信號周期的影響。
  圖3中的RL1~RL4為繞組內(nèi)阻,50Ω電阻是一外接電阻,起限流作用,也是一個改善回路時間常數(shù)的元件。D1~D4為續(xù)流二極管,使電機(jī)繞組產(chǎn)生的反電動勢通過續(xù)流二極管(D1~D4)而衰減掉,從而保護(hù)了功率管TIP122不受損壞。
  在50Ω外接電阻上并聯(lián)一個200μF電容,可以改善注入步進(jìn)電機(jī)繞組的電流脈沖前沿,提高了步進(jìn)電機(jī)的高頻性能。與續(xù)流二極管串聯(lián)的200Ω電阻可減小回路的放電時間常數(shù),使繞組中電流脈沖的后沿變陡,電流下降時間變小,也起到提高高頻工作性能的作用。
  3.軟件設(shè)計
  該驅(qū)動器根據(jù)撥碼開關(guān)KX、KY的不同組合有三種工作方式供選擇:
  方式1為中斷方式:P3.5(INT1)為步進(jìn)脈沖輸入端,P3.7為正反轉(zhuǎn)脈沖輸入端。上位機(jī)(PC機(jī)或單片機(jī))與驅(qū)動器僅以2條線相連。
  方式2為串行通訊方式:上位機(jī)(PC機(jī)或單片機(jī))將控制命令發(fā)送給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)控制命令自行完成有關(guān)控制過程。
  方式3為撥碼開關(guān)控制方式:通過K1~K5的不同組合,直接控制步進(jìn)電機(jī)。
  當(dāng)上電或按下復(fù)位鍵KR后,MD-2545先檢測撥碼開關(guān)KX、KY的狀態(tài),根據(jù)KX、KY 的不同組合,進(jìn)入不同的工作方式。以下給出方式1的程序流程框圖與源程序。
  在程序的編制中,要特別注意步進(jìn)電機(jī)在換向時的處理。為使步進(jìn)電機(jī)在換向時能平滑過渡,不至于產(chǎn)生錯步,應(yīng)在每一步中設(shè)置標(biāo)志位。其中20H單元的各位為步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)標(biāo)志位;21H單元各位為反轉(zhuǎn)標(biāo)志位。在正轉(zhuǎn)時,不僅給正轉(zhuǎn)標(biāo)志位賦值,也同時給反轉(zhuǎn)標(biāo)志位賦值;在反轉(zhuǎn)時也如此。這樣,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)換向時,就可以上一次的位置作為起點反向運動,避免了電機(jī)換向時產(chǎn)生錯步。

  方式1源程序:
  MOV 20H,#00H ;20H單元置初值,電機(jī)正轉(zhuǎn)位置指針
  MOV 21H,#00H ;21H單元置初值,電機(jī)反轉(zhuǎn)位置指針
  MOV P1,#0C0H ;P1口置初值,防止電機(jī)上電短路
  MOV TMOD,#60H ;T1計數(shù)器置初值,開中斷
  MOV TL1,#0FFH
  MOV TH1,#0FFH
  SETB ET1
  SETB EA
  SETB TR1
  SJMP $
  ;***********計數(shù)器1中斷程序************
 
  IT1P: JB P3.7,FAN ;電機(jī)正、反轉(zhuǎn)指針
  ;*************電機(jī)正轉(zhuǎn)*****************
  JB 00H,LOOP0
  JB 01H,LOOP1
  JB 02H,LOOP2
  JB 03H,LOOP3
  JB 04H,LOOP4
  JB 05H,LOOP5
  JB 06H,LOOP6
  JB 07H,LOOP7
  LOOP0: MOV P1,#0D0H
  MOV 20H,#02H
  MOV 21H,#40H
  AJMP QUIT
  LOOP1: MOV P1,#090H
  MOV 20H,#04H
  MOV 21H,#20H
  AJMP QUIT
  LOOP2: MOV P1,#0B0H
  MOV 20H,#08H
  MOV 21H,#10H
  AJMP QUIT
  LOOP3: MOV P1,#030H
  MOV 20H,#10H
  MOV 21H,#08H
  AJMP QUIT
  LOOP4: MOV P1

 

,#070H
  MOV 20H,#20H
  MOV 21H,#04H
  AJMP QUIT
  LOOP5: MOV P1,#060H
  MOV 20H,#40H
  MOV 21H,#02H
  AJMP QUIT
  LOOP6: MOV P1,#0E0H
  MOV 20H,#80H
  MOV 21H,#01H
  AJMP QUIT
  LOOP7: MOV P1,#0C0H
  MOV 20H,#01H
  MOV 21H,#80H
  AJMP QUIT
  ;***************電機(jī)反轉(zhuǎn)*****************
  FAN: JB 08H,LOOQ0
  JB 09H,LOOQ1
  JB 0AH,LOOQ2
  JB 0BH,LOOQ3
  JB 0CH,LOOQ4
  JB 0DH,LOOQ5
  JB 0EH,LOOQ6
  JB 0FH,LOOQ7
  LOOQ0: MOV P1,#0A0H
  MOV 21H,#02H
  MOV 20H,#40H
  AJMP QUIT
  LOOQ1: MOV P1,#0E0H
  MOV 21H,#04H
  MOV 20H,#20H
  AJMP QUIT
  LOOQ2: MOV P1,#0C0H
  MOV 21H,#08H
  MOV 20H,#10H
  AJMP QUIT
  LOOQ3: MOV P1,#0D0H
  MOV 21H,#10H
  MOV 20H,#08H
  AJMP QUIT
  LOOQ4: MOV P1,#050H
  MOV 21H,#20H
  MOV 20H,#04H
  AJMP QUIT
  LOOQ5: MOV P1,#070H
  MOV 21H,#40H
  MOV 20H,#02H
  AJMP QUIT
  LOOQ6: MOV P1,#030H
  MOV 21H,#80H
  MOV 20H,#01H
  AJMP QUIT
  LOOQ7: MOV P1,#0B0H
  MOV 21H,#01H
  MOV 20H,#80H
  QUIT: RETI
  END
  4.結(jié)論

  該驅(qū)動器經(jīng)實驗驗證能驅(qū)動0.5N.m的步進(jìn)電機(jī)。將驅(qū)動部分的電阻、電容及續(xù)流二極管的有關(guān)參數(shù)加以調(diào)整,可驅(qū)動1.2N.m的步進(jìn)電機(jī)。該驅(qū)動器電路簡單可靠,結(jié)構(gòu)緊湊,對于I/O口線與單片機(jī)資源緊張的系統(tǒng)來說特別適用。

 

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