Stepper ελέγχου κινητήρα σύστημα μπλοκ διάγραμμα και σχεδιασμό αρχή
1 σύστημα σχεδιαστική αρχή
Το σύστημα ελέγχου του κινητήρα stepper αποτελείται κυρίως από τέσσερις μονάδες, όπως μόνο τσιπ μικροϋπολογιστή, πληκτρολόγιο LED, μονάδα δίσκου/ενίσχυση και άνω υπολογιστή PC. Η λειτουργική μονάδα του υπολογιστή είναι το τμήμα ελέγχου λογισμικού. Προκειμένου να προστατευθεί το κύκλωμα του υλικού του συστήματος ελέγχου single-chip, προστίθεται ένα κύκλωμα προστασίας από υπερένταση μεταξύ το ένα chip μικροϋπολογιστή και το να περπατήσει μηχανή. Σχήμα 1 είναι ένα μπλοκ διάγραμμα του συστήματος ελέγχου του κινητήρα stepper.
σύστημα 2 σχεδιασμό κυκλωμάτων υλικού
ενότητα 2.1 ενιαίο τσιπ
Η λειτουργική μονάδα MCU αποτελείται κυρίως από MSP430FG4618 MCU και περιφερική φιλτράρισμα, διαχείριση ενέργειας και κρύσταλλο ταλαντωτής.
Το 8KBRAM και το 116KBFlash μέσα το MCU MSP430FG4618 πληρούν τις απαιτήσεις αποθήκευσης του συστήματος ελέγχου. Οι θύρες P1 και P2 αλλάξτε την κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα stepper σύμφωνα με την κατάσταση του κουμπιού κατά τη διαδικασία της εργασίας του κινητήρα stepper. Η λειτουργική μονάδα USART υλοποιεί το MCU και PC. Η επικοινωνία μεταξύ του άνω υπολογιστή αντιλαμβάνεται τον έλεγχο από το να περπατήσει μηχανή από τον υπολογιστή.
2.2 πληκτρολόγιο / LED λειτουργική μονάδα
Προκειμένου να συνειδητοποιήσουμε ανθρώπου-μηχανής διαλόγου, το σχεδιασμό του συστήματος επεκτείνεται το πληκτρολόγιο 3 x 4 κουμπί matrix και τέσσερα 8-τμήμα ψηφιακής λυχνίες LED, που μπορεί άμεσα να λειτουργεί άμεσα από το σύστημα ελέγχου.
Αφού το σύστημα τροφοδοτείται στο, Έναρξη και να σταματήσει από το να περπατήσει μηχανή, ο αριθμός των βημάτων καθώς και το σύστημα διεύθυνσης εισόδου μέσω του πληκτρολογίου και την ταχύτητα και το τιμόνι του η να περπατήσει μηχανή εμφανίζονται δυναμικά από το LED σωλήνα. Η είσοδος από το πληκτρολόγιο και την έξοδο του σωλήνα LED ελέγχονται από 8279, το οποίο μειώνει το φόρτο εργασίας του μικροελεγκτή.
Ο προγραμματισμός 8279 λειτουργεί σε λειτουργία σάρωσης εισόδου πληκτρολογίου, και έχει μια συνάρτηση debounce, όταν διαβάζετε το πληκτρολόγιο για να αποφύγετε την ενεργοποίηση ψευδείς. Σχήμα 3 είναι ένα μπλοκ διάγραμμα της δομής του σχεδιασμού της μονάδας LED πληκτρολογίου.
2.3 μονάδα δίσκου / μονάδα ενίσχυσης
Το σύστημα ελέγχου χρησιμοποιεί ένα διαχωριστή σφυγμού (επίσης γνωστή ως ένα μετατροπέα λογική) PMM8713 για stepper ελέγχου του κινητήρα. Η συσκευή είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα CMOS με δυνατότητα κίνησης εξόδου φάση (τρέχουσα πηγή ή νεροχύτης δύναμης) των 20mA. Είναι κατάλληλο για τον έλεγχο των τριών σταδίων ή τεσσάρων φάσεων. Stepper με κινητήρα, να επιλέξετε τα ακόλουθα 6 είδη των τρόπων διέγερσης: τριφασικό περπατώντας ηλεκτρικό εκ των προτέρων: 1 φάση, φάση 2, 1-2 φάση? τέσσερις φάση περπατώντας ηλεκτρικό εκ των προτέρων: 1 φάση, φάση 2, 1-2 φάση. Η λειτουργία εισόδου μπορεί να επιλεγεί από μεμονωμένο ρολόι (συν σήμα κατεύθυνση) και διπλή ρολόι (προς τα εμπρός ή αντίστροφης ρολόι), με λειτουργίες όπως η εμπρός και όπισθεν ελέγχου, Αρχική επαναφορά, παρακολούθηση προέλευσης, διέγερση λειτουργία παρακολούθησης και παρακολούθησης παλμών εισόδου.
3 σύστημα σχεδιασμού λογισμικού
πρόγραμμα 3.1 μικροελεγκτών
Το χρονόμετρο που δημιουργείται από τη διακοπή της TIMER_A(TA) χρονόμετρο το single-chip μικροϋπολογιστή, και την ακριβή καταμέτρηση του τον αριθμό των βημάτων και τον αριθμό των στροφών του κινητήρα να περπατήσουν πραγματοποιείται στο πρόγραμμα διακοπή απόκρισης, και πραγματοποιείται ο έλεγχος ταχύτητας από PWM? η διακοπή του λιμανιού P1.0 χρησιμοποιείται για να απενεργοποιήσετε τη διακοπή TA. Το πρόγραμμα είναι σπρώχνονται στη στοίβα για να σταματήσει το μοτέρ? Π1.1 διακοπής ενεργοποιεί τη διακοπή TA, η στοίβα ωθεί τον μετρητή προγράμματος (PC), στροφές στον κινητήρα? P3.1 λιμάνι εξόδους του υψηλού επιπέδου που ελέγχονται από το λιμάνι PMM8713 U/D. ; P3.0 ~ P3.7 λιμάνι συνδεδεμένος 8279 8 διασύνδεση δεδομένων, όταν το MCU σαρώνει το πληκτρολόγιο matrix με πάτημα του πλήκτρου, χρήση P2 λιμάνι διακοπής για να ορίσετε TA, ελέγχου εκκίνηση και διακοπή, ταχύτητα και του τιμονιού, κλπ., ενώ τον έλεγχο MCU ανατροφοδότηση δώσει 8279 LED σωλήνα οθόνη ταχύτητα και διεύθυνσης. Τη ροή του προγράμματος απεικονίζεται στο σχήμα 5.
3.2pc υποδοχής λειτουργικής μονάδας υπολογιστή
Τη μονάδα του υπολογιστή κεντρικού υπολογιστή αντιλαμβάνεται τον έλεγχο από το να περπατήσει μηχανή από τον υπολογιστή. Ενότητα USART από το MSP430 ένα chip μικροϋπολογιστή χρησιμοποιείται για να συνειδητοποιήσει την επικοινωνία με τον κεντρικό υπολογιστή PC και ο Υπολογιστής αποστέλλει μια εντολή ελέγχου το ένα chip μικροϋπολογιστή μέσω της σειριακής θύρας να συνειδητοποιήσουμε ελέγχου του κινητήρα.
Η εντολή ελέγχου που έλαβε από τον MCU είναι προσωρινά αποθηκευμένα σε RXBUFFER, και στη συνέχεια σε σύγκριση με τη διεύθυνση εισόδου του προγράμματος διακοπής αποθηκεύονται σε το-τσιπ flash, και την ίδια διακοπή εισάγεται να πραγματοποιήσει τον έλεγχο του το να περπατήσει μηχανή. Κατά τη λειτουργία αυτή την ενότητα, πρέπει να ενεργοποιήσετε το 8MHz κρύσταλλο για να ορίσετε την ταχύτητα baud για τη λειτουργική μονάδα USART (σετ τον ρυθμό baud 9600).
Το λογισμικό ελέγχου είναι γραμμένο από τον VB6.0 και χρησιμοποιεί το στοιχείο ελέγχου MSComm για την υλοποίηση λειτουργίες σειριακής επικοινωνίας. Η διεπαφή λογισμικού ελέγχου εμφανίζεται στο σχήμα 6.
4 σύστημα δοκιμές
Προκειμένου να επαληθεύει την πραγματική κατάσταση λειτουργίας του συστήματος ελέγχου, η μέγιστη στατική ροπή από το να περπατήσει μηχανή μετριέται με τη μέθοδο μετατροπής ενέργειας το ρεύμα εξόδου από το PMM2101. Η στατική χαρακτηριστική καμπύλη της σχέσης μεταξύ η μέγιστη στατική ροπή και το ρεύμα του κινητήρα να περπατήσουν μετριέται επιλέγοντας το τρέχον χρονικό διάστημα εξόδου 0.2A. Όπως φαίνεται στο σχήµα 7, ο σχεδιασμός του συστήματος ελέγχου είναι εύλογη.
