蘇州艾恩特機(jī)電有限公司
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步進(jìn)電機(jī)功能模塊設(shè)計(jì)思路
2018-08-25
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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。
本模塊可分為如下3個(gè)部分：
· 單片機(jī)系統(tǒng)：控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī);
· 外圍電路：PIC單片機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)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(shí)現(xiàn)三角波信號的輸出功能。
(1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與單片機(jī)的接口。
單片機(jī)是性能的控制處理器，在控制步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，接口部件必須要有下列功能。
①電壓隔離功能。
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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)，需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，這時(shí)，單片機(jī)用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的三相。
· 單片機(jī)系統(tǒng)：控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī);
· 外圍電路：PIC單片機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)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(shí)現(xiàn)三角波信號的輸出功能。
(1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與單片機(jī)的接口。
單片機(jī)是性能的控制處理器，在控制步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，接口部件必須要有下列功能。
①電壓隔離功能。
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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)，需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，這時(shí)，單片機(jī)用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的三相。
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