基于单片机AT89C51的步进电机控制系统的设计与实现?
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- 来源:中国微特电机网
如今在这电气时代电动机在生产生活里那可是相当重要咧。无论是工农业生产,还是家里的家用电器,那电动机都到处都是。对电动机的控制也就越来越关键!并且其控制部分逐渐从模拟控制变成了以单片机为主的“阵地”,咱们今天就来说说基于单片机的步进电机控制系统!
硬件基石
咱这系统硬件方面首先是选了AT89C51单片机。可这单片机的数据存储区就只有256 个单元。没办法,就得扩展片外数据存储器6264了,不然不够用。还有单片机的电机控制,PC 机和AT89C51 单片机间的串行通信,靠的是转换器 ATC-106和电平转换芯片 MAX485实现。为啥?因为PC机是RS-232C 接口标准,但咱项目要求长距离传输,得用RS-485,就得这么整
另外,脉冲分配器 CH250上阵,它负责实现单片机对步进电动机的通电换向也就是脉冲分配这活儿。还有光电耦合器 4N25,让步进电动机和单片机电气隔离。再加上单电压驱动电路功率放大,毕竟单片机驱动能力有限,要给电动机足够电流就靠它
电平纠葛
说起来,PC机那标准是RS-232C 接口,而咱运行所需的 RS-485 电平传输标准可不太一样。PC机的信号电平跟单片机的TTL 电平不同。要保证一致的传输信号,电平转换芯片 MAX485就很有必要!就像不同国家的语言得有个翻译在中间搭桥,这电平转换芯片就是干这个“搭桥”工作,让它们能好好“对话”的。
通信搭桥
别看硬件要搞定这么多事情复杂得很,可通信那也是个大学问。PC 机与 AT89C51 单片机之间的串行通信,在硬件上依靠转换器ATC-106和电平转换芯片MAX485。再具体一点儿说,PC 机发数据和收数据都是采用查询的方式单片机的电机控制,而单片机接收PC机传来的信息,它靠的是中断的方式,然后用来确认步进电动机旋转方向还有要走的总体脉冲数,这通信关系相互之间的配合那是十分紧密
就好像一场接力赛,PC机和单片机都在自己的“跑道”上使劲,要把数据准确无误地给到对方和自己的下一部分,大家心照不宣,共同朝着电机控制目标跑步前进。
脉冲调配
步进电动机运行复杂不?可复杂到了极点。软件,是采用软件延时法来控制脉冲的分配。其实呀就是通过软件去精确调节单片机发出脉冲的时间间隔,就像精确控制一辆汽车啥时候加速、啥时候减速一般,从而掌控步进电动机整个运行过程。每一份脉冲都对应了电动机某一时间的动作,一个脉冲一个“指令”,井然有序,精确配合,最终完美完成整个复杂精准的运动过程。
你想想,如果没有精准脉冲分配,这么高精度电动机咋可能这么有“默契”地按照需求运转?
你觉得基于单片机的步进电机控制系统将来还能有啥创新改进的地方不?
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