步進(jìn)電機(jī)設(shè)計參考

　　功能模塊設(shè)計

　　本模塊可分為如下3個部分：

　　· 單片機(jī)系統(tǒng)：控制步進(jìn)電動機(jī);

　　· 外圍電路：PIC單片機(jī)和步進(jìn)電動機(jī)的接口電路;

　　· PIC程序：編寫單片機(jī)控制步進(jìn)電功機(jī)的接口程序，實現(xiàn)三角波信號的輸出功能。

　　(1)步進(jìn)電動機(jī)與單片機(jī)的接口。

　　單片機(jī)是性能極佳的控制處理器，在控制步進(jìn)電機(jī)工作時，接口部件必須要有下列功能。

　?、匐妷焊綦x功能。

　　單片機(jī)工作在5V，而步進(jìn)電機(jī)是工作在幾十V，甚至更高。一旦步進(jìn)電機(jī)的電壓串到單片機(jī)中，就會損壞單片機(jī);步進(jìn)電機(jī)的信號會干擾單片機(jī)，也可能導(dǎo)致系統(tǒng)工作失誤，因此接口器件必須有隔離功能。

　　②信息傳遞功能。

　　接口部件應(yīng)能夠把單片機(jī)的控制信息傳遞給步進(jìn)電機(jī)回路，產(chǎn)生工作所需的控制信息，對應(yīng)于不同的工作方式，接口部件應(yīng)能產(chǎn)生相應(yīng)的工作控制波形。

　　③產(chǎn)生所需的不同頻率。

　　為了使步進(jìn)電機(jī)以不同的速度工作，以適應(yīng)不同的目的，接口部件應(yīng)能產(chǎn)生不同的工作頻率。

　　(2)電壓隔離接口。

　　電壓隔離接口專用于隔離低壓部分的單片機(jī)和高壓部分的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，以保證它們的正常工作。

　　電壓隔離接口可以用脈沖變壓器或光電隔離器，現(xiàn)在基本上是采用光電隔離器。單片機(jī)輸出信號可以通過TTL門電路或者直接送到晶體管的基極，再由晶體管驅(qū)動光電耦合器件的發(fā)光二極管。

　　發(fā)光二極管的光照到光電耦合器件內(nèi)部的光敏管上，轉(zhuǎn)換成電信號，再去驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的功率放大電路，電流放大接口是步進(jìn)電機(jī)功放電路的前置放大電路。它的作用是把光電隔離器的輸出信號進(jìn)行電流放大，以便向功放電路提供足夠大的驅(qū)動電流。

　　(3)工作方式接口和頻率發(fā)生器。

　　用單片機(jī)控制步進(jìn)電動機(jī)，需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對步進(jìn)電動機(jī)進(jìn)行控制，這時，單片機(jī)用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進(jìn)電動機(jī)的三相。

　　步進(jìn)電動機(jī)的控制方式一般分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制兩種控制方式，其中開環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)最簡單的控制方式就是玎環(huán)控制系統(tǒng)，在這種控制方式下，步進(jìn)電機(jī)控制脈沖的輸入并不依賴于轉(zhuǎn)子的位置，而是按一固定的規(guī)律發(fā)出控制脈沖，步進(jìn)電機(jī)僅依靠這一系列既定的脈沖而工作，這種控制方式由于步進(jìn)電機(jī)的獨(dú)特性而比較適合于控制步進(jìn)電機(jī)，適合于我國的國情這種種控制方式的特點是：控制簡單、實現(xiàn)容易、價格較低，這種控制方式特別在開環(huán)控制中，負(fù)載位置對控制電路沒有反饋。

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