Askelmoottorin ohjausjärjestelmän lohkokaavio ja suunnitteluperiaate
1 järjestelmän suunnittelun periaate
Askelmoottorin ohjausjärjestelmä koostuu pääasiassa neljästä moduulista, kuten yksisiruinen mikrotietokone, näppäimistön LED, taajuusmuuttaja ja PC: n ylempi tietokone. PC-moduuli on ohjelmiston ohjausosa. Yksisiruohjausjärjestelmän laitteistopiirin suojaamiseksi lisätään ylivirran suojapiiri yhden sirun mikrotietokoneen ja askelmoottorin väliin. Kuvio 1 on lohkokaavio askelmoottorin ohjausjärjestelmästä.
2 järjestelmän laitteistopiirisuunnittelu
2.1 yksittäinen sirumoduuli
MCU-moduuli koostuu pääasiassa MSP430FG4618 MCU: sta ja oheislaitteista, tehonhallinnasta ja kideoskillaattorista.
MSK430FG4618 MCU: n sisällä olevat 8KBRAM ja 116KBFlash täyttävät ohjausjärjestelmän säilytysvaatimukset. P1- ja P2-portit muuttavat askelmoottorin toimintatilan painikkeen tilan mukaan askelmoottorin työprosessin aikana. USART-moduuli toteuttaa MCU: n ja PC: n. Ylemmän tietokoneen välinen tiedonsiirto toteuttaa askelmoottorin ohjauksen PC: n avulla.
2.2 näppäimistö / LED-moduuli
Ihmisen ja koneen välisen vuoropuhelun toteuttamiseksi järjestelmän suunnittelu laajentaa 3x4-painikkeen matriisi-näppäimistöä ja neljää 8-segmenttistä LED-digitaaliputkea, joita ohjausjärjestelmä voi suoraan käyttää.
Kun järjestelmä on kytketty päälle, askelmoottorin käynnistys ja pysäytys, vaiheiden lukumäärä ja ohjaus ohjataan näppäimistön kautta, ja LED-putki näyttää dynaamisesti askelmoottorin nopeuden ja ohjauksen. Näppäimistön tuloa ja LED-putken ulostuloa ohjataan 8279: llä, mikä vähentää mikrokontrollerin työmäärää.
8279-ohjelmointi toimii näppäimistön skannaustulotilassa, ja siinä on debounce-toiminto näppäimistön lukemisen estämiseksi väärän laukaisun välttämiseksi. Kuvio 3 on lohkokaavio näppäimistön LED-moduulin suunnittelurakenteesta.
2.3 aseman / vahvistuksen moduuli
Ohjausjärjestelmä käyttää pulssinjakajaa (joka tunnetaan myös loogisena muuntimena) PMM8713 askelmoottorin ohjausta varten. Laite on CMOS-integroitu piiri, jossa on vaihevirran käyttömahdollisuus (lähdevirta tai pesualta) 20 mA. Se soveltuu kolmivaiheisen tai nelivaiheen ohjaukseen. Askelmoottori, voi valita seuraavat 6 erilaista viritystilaa: kolmivaiheinen sähkökäynnistys: 1 vaihe, 2-vaihe, 1-2-vaihe; Nelivaiheinen sähkökäynnistys: 1 vaihe, 2-vaihe, 1-2-vaihe. Syöttötila voidaan valita yhden kellon (plus suuntasignaali) ja kaksoiskellon (eteen- tai taaksepäin) avulla, jossa on toimintoja kuten eteenpäin ja taaksepäin ohjausta, alkuperäistä nollausta, alkuperän seurantaa, viritystilan seurantaa ja tulopulssin seurantaa.
3 järjestelmän ohjelmistosuunnittelu
3.1 mikrokontrolleriohjelma
Ajastin generoidaan yksisirun mikrotietokoneen ajastimen TIMER_A (TA) keskeytyksellä, ja vaiheiden lukumäärän ja askelmoottorin kierroslukujen tarkka laskenta toteutetaan vasteen keskeytysohjelmassa, ja nopeussäätö on toteutti PWM; P1.0-portin keskeytystä käytetään TA-keskeytyksen sammuttamiseen. Ohjelma painetaan pinoon moottorin pysäyttämiseksi; P1.1-keskeytys kytkeytyy TA-keskeytykseen, pino työntää ohjelmalaskuriin (PC), käynnistää moottorin; P3.1-portti tuottaa PMM8713 U / D -portin ohjaaman korkean tason. ; P3.0 ~ P3.7 -portti, joka on kytketty 8279 8 -tietoliittimeen, kun MCU skannaa matriisinäppäimistöön näppäinpainalluksella, käytä P2-portin keskeytystä TA: n asettamiseksi, ohjauksen käynnistys ja pysäytys, nopeus ja ohjaus jne., Kun taas MCU takaisinkytkentä Anna 8279-LED-putken näytön nopeus ja ohjaus. Ohjelmavirta on esitetty kuviossa 5.
3.2PC-isäntätietokoneen moduuli
PC-isäntätietokoneen moduuli toteuttaa askelmoottorin ohjauksen PC: llä. MSP430-yksisiruisen mikrotietokoneen USART-moduulia käytetään viestinnän toteuttamiseen PC-isäntätietokoneen kanssa, ja PC lähettää ohjauskomennon yksisiruiseen mikrotietokoneeseen sarjaportin kautta moottorin ohjauksen toteuttamiseksi.
MCU: n vastaanottama ohjauskomento tallennetaan väliaikaisesti RXBUFFERiin, ja sitä verrataan sitten sirukorttiin tallennetun keskeytysohjelman syöttöosoitteeseen, ja sama keskeytys syötetään askelmoottorin ohjauksen toteuttamiseksi. Kun käytät tätä moduulia, sinun on otettava käyttöön 8 MHz: n kide, jotta voit määrittää USART-moduulin siirtonopeuden (aseta siirtonopeus 9600: een).
Ohjausohjelmisto on kirjoitettu VB6.0: lla ja käyttää MSComm-ohjausta sarjaliikennetoimintojen toteuttamiseen. Sen ohjausohjelmiston käyttöliittymä on esitetty kuviossa 6.
4 järjestelmän testaus
Ohjausjärjestelmän todellisen toimintatilan varmistamiseksi askelmoottorin suurin staattinen vääntömomentti mitataan energianmuuntomenetelmällä, kun otetaan huomioon PMM2101: n lähtövirta. Staattisen ominaiskäyrän suhde suurimman staattisen vääntömomentin ja askelmoottorin virran välillä mitataan valitsemalla 0,2A: n lähtövirran väli. Kuten kuviossa 7 on esitetty, ohjausjärjestelmän rakenne on kohtuullinen.
