AT89C51单片机里程计步进电机驱动电路设计(4)
时间:2017-05-06 10:01 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
感应子式步进电机按照相序数量可分为：二相、三相、四相机、五相电机等。按照机座号可分为：42BYG、57BYG、86BYG、110BYG（国际标准），再如以70BYG、90BYG、130BYG等命名的均为我国内部标准。 2.1.4 步进电机驱动控制系统的组成 由步进电机组成的传动系统以其精确、稳定等特性得到了广泛的运用。在通常使用时，应用、控制步进电机需要由脉冲信号发生器，功放等驱动控制部分组成，以下是其通用的方框图： 图2-2 步进电机驱动控制系统方框图 在图2-2的步进电机驱动控制系统方框图中，控制步进电机运行状态的脉冲信号一般由集成芯片产生，可以是单片机、PLC等智能芯片，也可以是一般的数字电路集成芯片。信号分配环节则要根据步进电机的型号来选择，如四相步进电机有四相四拍和四相八拍2种信号分配的方式；两相步进电机有两相四拍和八拍等脉冲加载形式。功放部分在驱动环节上显得尤为重要。动态平均电流是步进电机转矩大小的决定因素，前提条件是电机的速度。电机力矩与平均电流成正比，驱动系统对电机的反电势消弱越多，则平均电流就越大。所以驱动方式因使用场合而定，发展至今， 我们一般可以用恒压和恒压串电阻的方法来驱动,或者在条件允许的情况下我们可以用高低压驱动、恒流和细分数等方法来驱动.实际的应用过程种，多采用数字集成驱动芯片作为步进电机的驱动手段。 2.2 国内外研究现状分析及发展状况 2.2.1 目前国内外常用的步进电机驱动控制方式研究 2.2.2 步进电机驱动控制系统发展史 3 总体设计 3.1 设计主要研究内容 本设计硬件方面采用AT89C51单片机及其外围扩展系统，软件方面主要是应用C语言设计程序。系统以AT89C51单片机为核心，配置相应的外设及接口电路，用C语言开发，组成一个步进电机驱动控制系统。该系统的软件可运行于Windows环境下，硬件电路设计具有典型性。同时，本系统中任何一部分电路模块均可移植于实用开发系统的设计中，电路设计具有实用性。本设计将完成以下几个方面的工作：（1）选芯片，尽量满足流水线工业生产控制要求，以增强其实用性，同时又要考虑系统的可行性和成本，便于制作和推广。（2）原理图设计在保证其正确的前提下，尽量采用典型的电路设计，以适应生产及课程设计参考的需要，同时也要考虑在PROTEUS计算机仿真软件中对系统电路仿真的可行性。（3）电路设计既要精巧，又要便于摆放及调试。（4）固化于单片机芯片中的软件采用模块设计，层次清楚，具有上电自检功能及与微型机通讯的功能，具有很好的软件开发框架。 3.2 系统应具备的功能 基于单片机的步进电机驱动控制系统是一个实际应用与工业生产的系统。在综合考虑系统设计等各方面因素后，明确新的流水线传动系统应具备如下功能： 硬件部分（1）单片机和步进电机运行所需的平稳电压；（2）液晶显示模块；（3）控制步进电机运行状态的键盘；（5）时钟电路与复位电路；（6）步进电机运行的驱动和功率放大电路设计；（7）用PROTEUS对整个系统进行硬件设计、仿真和对系统输出进行测试。 软件部分（1）系统复位初始化；（2）键盘扫描与处理；（3）液晶显示器初始化扫描程序；（4）定时器中断服务程序；（5）步进电机正转控制程序；（6）步进电机反转控制程序；（7）步进电机加速控制程序；（8）步进电机减速控制程序；（9）步进电机停转控制程序；（10）步进电机运行节拍控制程序。 (责任编辑：qin) |