Stepper motorische controle systeem blok diagram en ontwerp beginsel
1 systeem Ontwerpprincipe
De stepper motor controlesysteem bestaat voornamelijk uit vier modules, zoals één chip microcomputer, Toetsenbord Lichtdiode, station/versterking en PC bovenste computer. De PC-module is het deel van de controle software. Ter bescherming van het circuit van de hardware van het controlesysteem met één chip, wordt een overstroom bescherming circuit toegevoegd tussen de microcomputer één chip en de intensivering van de motor. Figuur 1 is een blokdiagram van de stepper motor control system.
2 hardware circuit systeemontwerp
2.1 één chip module
De MCU-module bestaat voornamelijk uit MSP430FG4618 MCU en perifere filteren, energiebeheer en kristal oscillator.
De 8KBRAM en de 116KBFlash binnen de MCU MSP430FG4618 voldoen aan de opslagvereisten van het controlesysteem. De status van de werken van de stappenmotor volgens de status van de knop wijzigen de P1 en P2 poorten tijdens het werken van de stappenmotoren. De USART-module implementeert de MCU en PC. De communicatie tussen de bovenste computer realiseert het besturingselement van de tijdelijke motor door de PC.
2.2 toetsenbord / LED module
Om te realiseren mens / machine-dialoog, breidt het systeemontwerp het 3 x 4 knop matrix toetsenbord en vier 8-segment LED digitale buizen, die kunnen direct worden bediend rechtstreeks door het controlesysteem.
Nadat het systeem is ingeschakeld, de begin- en eindtijd van de intensivering van de motor, het aantal stappen en de besturing via het toetsenbord worden ingevoerd en de snelheid en de sturing van de stepping motor worden dynamisch weergegeven door de LED buis. De input van het toetsenbord en de output van de LED buis worden gecontroleerd door 8279, die vermindert de werklast van de microcontroller.
De programmering 8279 werkt in de scanmodus input toetsenbord en een ontdendering functie heeft bij het lezen van het toetsenbord om te voorkomen dat valse triggering. Figuur 3 is een blokdiagram van de structuur van het ontwerp van het toetsenbord LED module.
2.3 station / amplificatie module
Het controlesysteem maakt gebruik van een puls-splitter (ook bekend als een logica converter) PMM8713 voor stepper motorische controle. Het apparaat is een CMOS geïntegreerde schakeling met fase uitgang station vermogen (huidige bron of sink macht) van 20mA. Het is geschikt voor het beheersen van de drie-fase of vier-fase. Stappenmotor, kunt ervoor kiezen de volgende 6 soorten excitatie modi: Driefase stepping elektrische voorschot: 1 fase 2 fase, fase 1-2; fase vier stepping elektrische voorschot: 1 fase 2 fase, de fase 1-2. De invoermodus geselecteerd kan worden uit één klok (plus richting signaal) en dual klok (forward of reverse klok), met functies zoals voorwaartse en omgekeerde controle, eerste reset, oorsprong toezicht, toezicht op excitatie modus en ingang puls toezicht.
3 software systeemontwerp
3.1 microcontroller programma
De timer wordt gegenereerd door de interrupt TIMER_A(TA) timer van de microcomputer één chip, en het nauwkeurige tellen van het aantal stappen en het aantal omwentelingen van de motor stap is gerealiseerd in de interrupt response programma, en de controle van de snelheid wordt gerealiseerd door PWM; de interrupt van de P1.0-poort wordt gebruikt voor het uitschakelen van de TA-interrupt. Het programma wordt geduwd op de stack te stoppen van de motor; P1.1 interrupt draait op de TA-interrupt, de stack duwt in het programma-item (PC), draait op de motor; P3.1 poort uitgangen het hoge niveau gecontroleerd door de PMM8713 U/D-poort. ; P3.0 ~ P3.7 poort verbinding met 8279 8 Gegevensinterface, wanneer de MCU scant aan het toetsenbord matrix met indrukken van een toets, gebruik de P2 poort interrupt TA, controle instellen starten en stoppen, versnellen en stuurinrichting, enz., terwijl MCU feedback geven 8279 controle LED buis weergegeven snelheid en besturing. De programmeerstroom is afgebeeld in figuur 5.
3.2PC host computermodule
De PC host computermodule realiseert het besturingselement van de tijdelijke motor door de PC. De USART module van de MSP430 één chip microcomputer wordt gebruikt voor het realiseren van communicatie met de host-computer van PC en de PC stuurt een controle commando naar de single-chip microcomputer via de seriële poort te realiseren van motorische controle.
De controle-opdracht ontvangen door de MCU wordt tijdelijk opgeslagen in RXBUFFER, en vervolgens vergeleken met het post-adres van het programma van de interrupt opgeslagen in het on-chip flashgeheugen en de dezelfde interrupt wordt ingevoerd om te beseffen van het besturingselement van de tijdelijke motor. Wanneer deze module, moet u de 8MHz kristal om in te stellen van de baud-rate voor de USART module (set de baud-rate aan 9600) inschakelen.
De controle-software is geschreven door VB6.0 en het MSComm-besturingselement wordt gebruikt om de seriële communicatiefuncties. De controle software-interface wordt weergegeven in figuur 6.
4 systeem testen
Om te controleren of de werkelijke werkende conditie van het controlesysteem, wordt de output van de statische maximumkoppel door de motor stap gemeten door de energie conversiemethode gegeven de uitgangsstroom van de PMM2101. De statische karakteristieke curve van de relatie tussen het statische maximumkoppel en de stroom van de stepping motor wordt gemeten door het selecteren van het huidige interval van de uitvoer van 0.2a. Zoals weergegeven in Fig. 7, is het ontwerp van het controlesysteem redelijk.
