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步進電機功能模塊設計思路

2018-08-25 點擊數:342
單片機工作在5V,而步進電機是工作在幾十V,甚至更高。一旦步進電機的電壓串到單片機中,就會損壞單片機;步進電機的信號會干擾單片機,也可能導致系統工作失誤,因此接口器件必須有隔離功能。
     本模塊可分為如下3個部分:

  · 單片機系統:控制步進電動機;

  · 外圍電路:PIC單片機和步進電動機的接口電路;

  · PIC程序:編寫單片機控制步進電功機的接口程序,實現三角波信號的輸出功能。

  (1)步進電動機與單片機的接口。

  單片機是性能的控制處理器,在控制步進電機工作時,接口部件必須要有下列功能。

  ①電壓隔離功能。

  單片機工作在5V,而步進電機是工作在幾十V,甚至更高。一旦步進電機的電壓串到單片機中,就會損壞單片機;步進電機的信號會干擾單片機,也可能導致系統工作失誤,因此接口器件必須有隔離功能。

  ②信息傳遞功能。

  接口部件應能夠把單片機的控制信息傳遞給步進電機回路,產生工作所需的控制信息,對應于不同的工作方式,接口部件應能產生相應的工作控制波形。

  ③產生所需的不同頻率。

  為了使步進電機以不同的速度工作,以適應不同的目的,接口部件應能產生不同的工作頻率。

  (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和高壓部分的步進電機驅動電路,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,現在基本上是采用光電隔離器。單片機輸出信號可以通過TTL門電路或者直接送到晶體管的基極,再由晶體管驅動光電耦合器件的發光二極管。

  發光二極管的光照到光電耦合器件內部的光敏管上,轉換成電信號,再去驅動步進電機的功率放大電路,電流放大接口是步進電機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行電流放大,以便向功放電路提供足夠大的驅動電流。

  (3)工作方式接口和頻率發生器。

  用單片機控制步進電動機,需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對步進電動機進行控制,這時,單片機用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進電動機的三相。
 
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