三维精密工作台机械结构及其控制系统设计(12)
时间:2017-02-09 19:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（2）实现上位机和下位机的双向通信。 4.3.4.串口通信电路的组成 STC89C52 单片机与 MAX232芯片接口电路如图 4.7所示，图左半部分 C5、 C6、C7、C8 及 V+、V-是电源变换电路部分，电容 C5、C6、C7、C8 的容量取 同样数值，且都应为钽电解电容，并尽可能靠近 MAX232 安装，用以提高系统 的抗干扰能力。在实际应用中，器件对电源噪声很敏感，因此电源正电输入端 VCC需对地接去耦电容 C4。 右半部分为发送和接收部分，T1IN、R1OUT 分别接单片机的串口发送端 TXD、RXD的映射端口 P3.1、P3.0；T1OUT、R1IN通过串行口接头和 PC机的 串行发送和接收端口相连。这样，单片机和PC机就可以通过 MAX232的转换进 行数据的传输。 图 4.7 单片机与 MAX232 芯片的串口通信电路 4.4.步进电机驱动电路设计 4.4.1.步进电机驱动器的选型 三文精密工作台三文工作台的执行元件是步进电机， 步进电机是一种将电脉 冲转换成相应角位移或线位移的电磁机械装置，具有快速启动、步矩角和转速只 和输入的脉冲频率有关、和环境温度、气压、冲击和振动无关、不受电网电压的 波动和负载变化影响等优点。它每转一周都有固定的步数，步进精度和步距误差 不会长期积累，适用于需要精确定位的场合。 三文精密工作台的主要执行装置是三个五相步进电机(型号为 PMD03C，其 选择见 3.2.3节)，电机的参数如表4.1。 表 4.1 步进电机参数 型号 电源输入 额定电流 相数 步距角 电机尺寸 电机长度 出轴直径 PMD03C DC24/36V 0.35A 五相 0.72° 28mm 3mm 5mm 虽然步进电机己被广泛应用， 但步进电机并不能象普通的直流电机和交流电 机那样在常规下使用，它必须由环形脉冲分配器、功率驱动电路等组成的驱动系 统驱动方可使用。 考虑到设计步进电机驱动器难度较大，步骤较为繁琐，因此，根据已选步进 电机的型号为 PMD03C，选择了与之对应匹配的步进电机驱动器，其型号为 PMM33A2-C11。 4.4.2.步进电机驱动器工作原理 步进电机驱动器芯片 CW+和 CCW+采用共阳极接法，均连接+5V 高电平。 因步进电机是下降沿触发，所以当控制芯片 CW-引脚为低电平时，步进电机转 动，延时后，应将该电平拉高，便于延时后再次触发转动。控制芯片 CCW-控制 电机转动方向，低电平时反向转动，高电平时正向转动。 4.4.3.步进电机驱动器性能参数 （1） 脉冲宽度最小 5μs； （2） 脉冲占空比 50%； （3） 脉冲上升/下降时间 2μs； （4）输入阻抗220Ω； （5）输入最大电流 20mA； （6）下降沿触发步进电机转动 4.4.4.步进电机驱动器接口电路 三文精密工作台步进电机驱动器电路由三块步进电机驱动器芯片组成， 通过 与单片机控制板连接分别用于控制 X轴、Y轴和 Z轴的电机。 控制 X 轴运动的驱动器芯片 CW-引脚与 STC89C52 芯片 P1.0 引脚相连， CCW-引脚与 P1.1引脚相连； 控制 Y 轴运动的驱动器芯片 CW-引脚与 STC89C52 芯片 P1.4 引脚相连， CCW-引脚与 P1.5引脚相连； 控制 Z 轴运动的驱动器芯片 CW-引脚与 STC89C52 芯片 P2.0 引脚相连， CCW-引脚与 P2.1引脚相连； 步进电机驱动芯片 A~E五个端口用于五相步进电机的连接。 用于控制 X轴运动的步进电机驱动器接口电路如图 4.8所示： 图 4.8 步进电机驱动器接口电路 4.5.本章小结 （1）根据三文精密工作台总体设计要求及设计方案，设计三文精密工作台 (责任编辑：qin) |