Stepper motora vadības sistēmas bloku diagramma un projektēšanas princips
1 sistēmas projektēšanas princips
Stepper motora vadības sistēma galvenokārt sastāv no četriem moduļiem, piemēram, viena mikroshēma, klaviatūras LED, diska / pastiprinājuma un datora augšējā datora. PC modulis ir programmatūras vadības daļa. Lai aizsargātu vienas mikroshēmas vadības sistēmas aparatūras ķēdi, starp vienplūsmas mikrodatoru un pakāpiena motoru tiek pievienota pārplūdes aizsardzības ķēde. 1. attēls ir sola motora vadības sistēmas blokshēma.
2 sistēmas aparatūras shēmas projektēšana
2.1. Viens mikroshēmas modulis
MCU modulis galvenokārt sastāv no MSP430FG4618 MCU un perifēro filtrēšanas, jaudas pārvaldības un kristāla oscilatora.
MSK430FG4618 MCU 8KBRAM un 116KBFlash atbilst vadības sistēmas uzglabāšanas prasībām. P1 un P2 porti maina motoru darbināšanas stāvokli atbilstoši pogas stāvoklim pakāpiena motora darbības laikā. USART modulis īsteno MCU un PC. Komunikācija starp augšējo datoru realizē pakāpeniskā motora kontroli ar datoru.
2.2 tastatūra / LED modulis
Lai īstenotu cilvēka un mašīnas dialogu, sistēmas dizains paplašina 3x4 pogas matricas tastatūru un četras 8 segmentu LED digitālās caurules, kuras var tieši darbināt ar vadības sistēmu.
Pēc tam, kad sistēma ir ieslēgta, pakāpeniskā dzinēja sākums un apstāšanās, pakāpju skaits un stūrēšana tiek ievadīti caur tastatūru, un LED caurule dinamiski parāda pakāpiena motora ātrumu un stūrēšanu. Klaviatūras ieeja un LED caurules izeja tiek kontrolēta ar 8279, kas samazina mikrokontrollera slodzi.
Programma 8279 darbojas tastatūras skenēšanas ievades režīmā, un, lasot tastatūru, ir atcelšanas funkcija, lai izvairītos no viltus aktivizēšanas. 3. attēls ir klaviatūras LED moduļa konstrukcijas struktūras blokshēma.
2.3. Piedziņas / pastiprināšanas modulis
Vadības sistēma izmanto impulsa sadalītāju (pazīstams arī kā loģiskais pārveidotājs) PMM8713 pakāpeniskajai motora vadībai. Ierīce ir integrēta shēma CMOS ar fāzes izejas piedziņas spēju (avota strāva vai izlietnes jauda) 20 mA. Tas ir piemērots trīsfāžu vai četru fāžu kontrolei. Stepper motors var izvēlēties šādus 6 ierosmes režīmu veidus: trīsfāžu pastiprināšanas elektrisko avotu: 1 fāze, 2 fāze, 1-2 fāze; četru fāžu elektriskā avārija: 1 fāze, 2 fāze, 1-2 fāze. Ievades režīmu var izvēlēties no viena pulksteņa (plus virziena signāls) un divkāršā pulksteņa (uz priekšu vai atpakaļgaitu) ar funkcijām, piemēram, uz priekšu un atpakaļgaitu, sākotnējo atiestatīšanu, izcelsmes uzraudzību, ierosmes režīma uzraudzību un ieejas impulsa uzraudzību.
3 sistēmas programmatūras projektēšana
3.1 mikrokontrolleru programma
Taimeri ģenerē viena mikroshēma datora taimera TIMER_A (TA) pārtraukums, un reakcijas pārtraukšanas programmā tiek īstenots pakāpeniskā motora skaita un pagrieziena ātruma skaitīšana, un ātruma kontrole ir realizēja PWM; P1.0 porta pārtraukums tiek izmantots, lai izslēgtu TA pārtraukumu. Programma tiek nospiesta uz skursteņa, lai apturētu motoru; P1.1 pārtraukums ieslēdzas TA pārtraukumu, kaudze nospiež programmas skaitītāju (PC), ieslēdz motoru; P3.1 ports izvada augsto līmeni, ko kontrolē PMM8713 U / D ports. ; P3.0 ~ P3.7 ports savienots ar 8279 8 datu saskarni, kad MCU skenē uz matricas tastatūru ar taustiņu nospiešanu, izmantojiet P2 portu pārtraukumu, lai iestatītu TA, kontrolētu startu un apturēšanu, ātrumu un vadību utt., Kamēr MCU atgriezeniskā saite Dodiet 8279 vadības LED caurules displeja ātrumu un stūrēšanu. Programmas plūsma ir parādīta 5. attēlā.
3.2PC resursdatora modulis
PC resursdatora modulis realizē pakāpeniskā motora kontroli ar datoru. MSP430 vienas mikroshēmas USART modulis tiek izmantots, lai realizētu saziņu ar datora saimniekdatoru, un PC nosūta kontroles komandu viena mikroshēmas datoram caur seriālo portu, lai realizētu motoru vadību.
MCU saņemto vadības komandu uz laiku glabā RXBUFFER, un pēc tam salīdzina ar pārtrauktās programmas ieraksta adresi, kas saglabāta mikroshēmā, un tas pats pārtraukums tiek ievadīts, lai realizētu pakāpiena motora vadību. Darbojoties ar šo moduli, jums ir jāieslēdz 8MHz kristāls, lai iestatītu USART moduļa datu pārraides ātrumu (iestatiet datu pārraides ātrumu līdz 9600).
Vadības programmatūru raksta VB6.0 un izmanto MSComm vadību, lai īstenotu sērijas sakaru funkcijas. Tā vadības programmatūras saskarne ir parādīta 6. attēlā.
4 sistēmas testēšana
Lai pārbaudītu vadības sistēmas faktisko darba stāvokli, maksimālā statiskā griezes momenta izejas jauda tiek mērīta ar enerģijas pārveidošanas metodi, ņemot vērā PMM2101 izejas strāvu. Statiskās raksturlīknes attiecību starp maksimālo statisko griezes momentu un pakāpiena motora strāvu mēra, izvēloties izejas strāvas intervālu 0,2A. Kā parādīts 7. attēlā, vadības sistēmas konstrukcija ir saprātīga.
