装置,是一种输出与输入数字脉冲对应的增量驱动元件,具有快速启动和停止的能力。但大多数设计人员常常习惯于用逻辑实现复杂的步进电机的控制,虽然已经取得很大成效,但实现起来成本高、费时多,而且一旦组成了电,就很难再改动,因此不得不完全重新设计控制器。微处理器与微计算机的先进技术和低廉的价格,给步进电机的控制开创了一个新的局面[1]。人们完全可以借助于软件来对步进电机实施控制,从而实现复杂而成本又不高的控制系统,同时还可以很灵活地通过改变程序来改变控制方案。为此,我们基于89C51设计了步进电机控制器用于玻璃管加热系统。该控制器具简洁、性能良好、成本低、可靠性高等特点,在实际应用中取得了良好效果。
直径400mm 的圆盘上每隔15°有1个固定器,用于安放直径3mm,长度50mm-70mm的玻璃管,圆盘上方有一个火焰喷头,用于对玻璃管进行加热。先在圆盘上装上 24个玻璃管,开机定位后开始工作,步进电动机开始运转,当每转过15°时,延时T秒(T的大小可以设定为3,4,5三种状态,本系统的默认值为3,通过软件控制可以使时间偏差小于0.1秒)当一个玻璃管加热完毕后,步进电机转动移动到下一个玻璃管,所用时间为1秒,通过软件可以使定位偏差小于 0.1mm,后重复上一步工作。机械传动原理图主视图如图1所示,俯视图如图2所示。
该系统控制器的核心采用89C51单片机,具有4K的可擦除程序存储器,易于系统的扩展和程序的改进。采用P1口的四位作为键盘输入控制,用K1,K2, K3控制延时状态,K1按下延时3秒,K2按下延时4秒,K3按下延时5秒。K4控制运行方向选择,在顺时针和逆时针之间进行切换。数码管采用串行显示方式,对运行状态给以显示,LED1显示显示方向选择,“-”表示顺时针旋转,“”表示逆时针旋转。LED2显示的是湖南幼师摸鸟门延时时间,可显示3,4,5三种状态。参见图3电气控制框图。
系统启动后,首先对端口及显示进行初始化,显示清零,步进电动机三相绕组处于失电状态,然后对数字键和功能键的扫描。当操作通过数字键的一个设定值后,设定值以十六进制存入RAM单元,再以十进制通过动态LED显示出来;操作者确认后,按下左(或右)行功能键,步进电动机就会带动圆盘转动,延迟的时间通过静态LED显示出来。
本系统所选用的步进电动机为110BF3-15型,它有三相绕组,向三相绕组输入脉冲输入脉冲的顺序有三种,分别为单三拍、双三拍、三相六拍。本系统选择双三拍输入方式。输入方式是靠软件来控制的。双三拍控制软件是最简单的软接口之一。首先要以8255A的PA口为输出口,接着把控制信息送到PA0~PA2中,对应的I/O线”(高电平有效),则步进电动机相应的相绕组通电,步进电机转子就转动。要求转子以不同的方向转动,三相绕组的通电顺序就不同,则相应的控制字也就不一样,双三拍绕组通电控制信息表如表1[2]。
由表1可知,正反转所需要的信息串为03H→06H→05H→03H,这时按AB→BC→CA→AB顺序通电。反转时所需的信息串为05H→06H→03H→05H,这是按照顺序CA→BC→AB→CA通电。
以上是步进电动机三相绕组正向通电子程序,反向通电子程序类似,若要改变电机转速,只要改变MOV 0CH,#0FH指令中的立即数的值即可。图5为步进电动机正反转驱动子程序流程图:
本系统操作方便,控制灵活,精确度高,可靠性好,已达到了预期的设计要求,大大减轻了体力劳动强度,改善了工作条件。在软、硬件实现上为了提高系统的可靠性及精度,均采用了相应的抗干扰措施。
这是89C51单片机唯一的一条16位立即数传递指令,其功能是将一个16位的立即数送入数据指针DPTR...
本系统的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)原理是: 脉冲宽度调制波由一列占...
控制系统和编码信号发生器采用89C51 单片机实现。89C51 性价比较高, 采用12 MHz 晶振...
步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机,这种电动机每当输入一个电脉...
本文首先介绍了步进电动机的相关概念和步进电动机的分类,其次介绍了步进电动机工作原理,最后分析了步进电...
本文介绍基于单片机C8051F020搭建的多台电机控制平台,硬件电简单可靠,功率电采用场效应管自...
本文在分析PC机键盘通信方式的基础上,设计出以89C51单片机为核心的数字视频系统键盘及报警控制...
作为运动控制对象,步进电动机作为一种将离散的电脉冲信号成角位移的机械执行装置,具有结构简单、成本...
采用89C51单片机和X25045组成的看门狗电,X25045芯片内包含有一个看门狗定时器,可通过...
精密玻璃管产品事业部的主要业务是专业从事高硼硅精密玻璃管的研究开发、生产制造和市场营销。作为国内精密...
精密玻璃管产品事业部的主要业务是专业从事高硼硅精密玻璃管的研究开发、生产制造和市场营销。作为国内精密...
步进电动机与驱动电组成的开环数控系统,因其简单的结构、低廉的价格和可靠的性能,在经济型数控机床中得...
Allegro推出两款新型可编程微步进电动机驱动器,每款都带有内置转换器,易于操作。两款产品均采用单...