數(shù)控步進電機相關知識范本

第一章數(shù)控步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的總體設計1-1步進電動機及驅(qū)動系統(tǒng)概述步進電機是一種將電脈沖信號變換成相應的角位移或直線位移的機電執(zhí)行元件，每當輸入一個電脈沖時，它便會轉(zhuǎn)過一個固定的角度，這個角度稱為步距角,簡稱為步距。（本數(shù)控步進電動機步距角為15度）脈沖一個一個地輸入，電動機便一步一步地轉(zhuǎn)動，步進電機便因之而命名。步進電動機和一般旋轉(zhuǎn)電動機動一樣，分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子由硅鋼片疊成，裝上一定相數(shù)的控制繞組，由環(huán)行分配器送來的電脈沖對多相定子繞組輪流進行勵磁；轉(zhuǎn)子本身沒有勵磁繞組的叫做“反應式步進電機”，用永久磁鐵做轉(zhuǎn)子的叫做“永磁式步進電動機”。步時電動機的結(jié)構形式雖然繁多，但工作原理都相同。1-2步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的總體設計單片機雖然是一個五臟俱全的計算機，但由于本身無開發(fā)能力，必須借肋開發(fā)工具來開發(fā)應用軟件以及對硬件系統(tǒng)進行診斷。因此，用戶要研制一個較完整的單片機產(chǎn)品時，必須完成以下幾步工作：硬件電路設計、組裝、調(diào)試；應用軟件的編制、調(diào)試；應用軟件的鏈接調(diào)試、固化、脫機運行（即脫離開發(fā)裝置）。單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計等幾個階段，但各階段不是絕對分開的，有時是交叉進行的。1-2-1步進電機硬件設計的特點：硬件結(jié)構應結(jié)合應用軟件方案一并考慮。硬件結(jié)構與軟件方案會產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是：軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件來實現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構。但必須注意如用軟件來實現(xiàn)的硬件功能，其響應時間要比直接用硬件來實現(xiàn)花的時間長，而且占用CPU時間。因此，選擇軟件方案時，要考慮到這此因素。整個系統(tǒng)中相關的器件要盡可能做到性能匹配。可靠性及抗干擾設計是硬件系統(tǒng)設計不可缺少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線、通道隔離等。單片機外接電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力。驅(qū)動能力不足時，系統(tǒng)工作不可靠，解決的辦法是增加驅(qū)動能力，增設線驅(qū)動器或者減少芯片功耗，降低總線負載。翁本系言統(tǒng)的買硬件窗設計地包括援：鍵青盤輸括入電啄路設藏計、鞠振蕩甜電路虎、中劍斷電膝路、察復位稠電路額、鍵翼盤輸獲入電帽路、堵數(shù)字申顯示撐與驅(qū)求動電春路、響步進珍電機到及其交驅(qū)動賤電路數(shù)等。冒在完扭成各奸個單饒元電維路的得設計斃與調(diào)逼試后乳，我暗們與叉軟件腦系統(tǒng)掛進行街了聯(lián)遭調(diào)，退且達嫂到了冷一個磚較為些理想粗的結(jié)拋果。勾1-鑄2-淋2數(shù)飽控步縱進電唯動機扣驅(qū)動殿系統(tǒng)是軟件俗設計嘉的特糠點：伍應用抄系統(tǒng)踢中的趟應用蛙軟件禽是根址據(jù)系催統(tǒng)功父能要胖求設麥計的姑，應嫩可靠鋒地實篇現(xiàn)系挎統(tǒng)的惕各種混功能沫。應業(yè)用系勒統(tǒng)種且類每炒秒多壯，應總用軟辦件各港不相摩同，尚但是飯一個濁優(yōu)秀速的應宗用系斥統(tǒng)的唉軟件盆應具效有下寒列特桐點：效軟件測結(jié)構勇清晰犁、簡譜捷、衰流程椅合理詳。牽各功勞能程元序?qū)嵣岈F(xiàn)模繁塊化回、子晶程序冠化。奸這樣仗，既愉便于兼調(diào)試臉、鏈火接，玩又便疊于移活植、套修改粥。句程序合存儲駕區(qū)、鍵數(shù)據(jù)內(nèi)存儲幅區(qū)規(guī)博劃合證理，含既能弊節(jié)約忙內(nèi)存投容量真，又作使操個作方慣便。白實現(xiàn)峽全面釀軟件告抗干最擾設肚計。巖軟件剝抗干屠擾是塘計算稿機應爭用系鈔統(tǒng)提溫高可館靠性晃的有陵力措灣施。侮本系籍統(tǒng)軟綁件設亮計采厚用匯悉編語即言編溫程，近程序狼編譯保通過隸后，距我們朱進行火了固愛化，孕并與規(guī)系統(tǒng)火的硬水件進遣行了駐聯(lián)調(diào)棉，達飾到了偷一個玩較令凡人滿校意的臟效果棒。鍬本數(shù)詞控步方進電氏機驅(qū)述動系錫統(tǒng)機固總體腔開發(fā)獅與設恒計的烤流程輩圖如陡圖1辭所示餃:便圖1誤單片站機總赤體開廊發(fā)與嬌設計挎的流帽程圖辣1-逼3溫數(shù)控觀步進緣電動弟機驅(qū)汽動系喇統(tǒng)總獎體功柿能介霞紹伐本數(shù)室控步斬進電抬動機竊驅(qū)動仗系統(tǒng)鴉主要姜完成追以下肉功能羅:剪(1西)苗步進艷電機股按鍵糊盤輸蒜入電棒路設魯定的箱圈數(shù)元，按顆A鍵側(cè)旋轉(zhuǎn)洋相應技的圈桂數(shù)裁同時辣顯示刑電路你倒計很時顯驗示已胞轉(zhuǎn)的恰圈數(shù)扭；紐(2陵)閱點動失正反慕轉(zhuǎn)運尾行；與(3億)步按根就據(jù)事幟先設誓定，作以三附種不跪同的蠻速度題運行陰；浴(4槐)寒根據(jù)裂事先押設定轉(zhuǎn)，分析別以設4拍漂、8斑拍模夜式運占行；竿(5型)描通過爭按S紛W1罵鍵暫裝停步藥進電商機運終行（堤此時語數(shù)碼必顯示衣暫停盟），必松手倦步進暈電機蚊繼續(xù)他運行拖。識其鍵慘盤輸偏入數(shù)巖字排千列如恰圖2仇所示私:偉0稿1績2沾3鼓4鄭5怪6虧7閑8旁9玻A販B艦C浸D趨E港F高00慰01純02帥03丙04企05喝06置07撈08刑09蝶0A隊0B浸0C桿0D露0E腳0F鍵盤內(nèi)碼鍵盤鍵盤內(nèi)碼鍵盤架圖2危鍵盤白輸入典數(shù)字閥排列尚圖濁各個塑按鍵善與其釣功能償對應獸關系縱如表悄1所擾示：勾0～燕9難A澡B脹C么D狂E喉F速SW陜1綿SW鬧2降數(shù)字津鍵劉正逆奸轉(zhuǎn)啟宰動鍵奶點動認執(zhí)行籮鍵接返轉(zhuǎn)患設定才鍵錯1速件度設蹈定鍵挺2速康度設愉定鍵旅8拍勾模式奮設定果鍵變暫停唯鍵辯復位捉鍵勉表1族鍵盤她功能蘋對照途表優(yōu)現(xiàn)在秘說明乞如下碑：源“艷0～刺9泥”井鍵謊：為矮數(shù)字老鍵，腫用來何預先殊設定幻步進丹電機刊轉(zhuǎn)動優(yōu)的圈孟數(shù)。如“纏A奮”參鍵呈：A避鍵為價執(zhí)行難鍵，境按A勉，則呼步進袖電機丙根據(jù)箱先前駐設定于，執(zhí)禽行運稱轉(zhuǎn)。陣“決B千”斤鍵意：愧點動席直行糠鍵。貢按獨“塵B撒”縣鍵則英電機哈點動第運行頓，松份開則適停止門轉(zhuǎn)動袖。臉“松C肢”妻鍵嚇：叛設定接正反桶轉(zhuǎn)鍵魔。按抓“售C痛”胸鍵則蔬P3間.0芬LE荒D亮淚，表陡示反通轉(zhuǎn)，撫再按奴P注3.榮0錯熄為炒正轉(zhuǎn)冊，再榨按P帆3.宣0匙亮為秒反轉(zhuǎn)尚。兄“武D與”凈鍵毫：速選度1羅設定膜鍵，膚按D遺，則墊速度倍顯示雁數(shù)碼親管顯驢示1土。功“活E兵”捏鍵桿：速茫度2憲設定賤鍵，煮按E叛，則頑速度蘇顯示鴿數(shù)碼傲管顯擋示2組。雪系統(tǒng)艷默認哪速度棋0，曾此時傾速度匹顯示帖數(shù)碼形管顯貧示0厲。步“少F乘”等鍵斗：設橡定8遇拍模亡式設家定鍵弦。按闊F則展設定策8拍撈運行鐮模式歸。P際3慚.4廚綠燈奏亮，倆表示租8拍趕模式譽，再梨按綠城燈熄侍，表菜4拍鴨模式炭。如嚴此循耐環(huán)。肺“詢SW韻1索”腔鍵鑄：暫席停鍵尤，按驚IN蔑T1殖，步寄進電責動機這暫停撿，圈裁數(shù)顯像示數(shù)欄碼管貸在當臟前顯竊示的協(xié)圈數(shù)幕下停緒下，譜松手虧則步穿進電以機繼碑續(xù)運袖行。蛇“杜SW達2改”巡鍵腳：復栽位鍵尊。用供來急洋停步究進電溜機鵲數(shù)控貸步進握電機依驅(qū)動扎系統(tǒng)地軟件好總體管框圖陰如圖朽3所排示：冰圖3望數(shù)控屈步進慌電機慕軟件抱系統(tǒng)園框圖百傳統(tǒng)府的步爆進電腿機驅(qū)院動控蒙制系霞統(tǒng)一歉般采疏用模母擬電據(jù)路控時制，咳其電襲路復首雜、循功能扒較為奴單一熟，控蒙制也貼不夠熔靈活鄰。而購采用棋單片掃機控皆制的忌步進餡電機蔑驅(qū)動乏控制宋系統(tǒng)駝具有炎線路敵簡單僅、控督制靈磚活、徒成本跟較低毒等諸溪多優(yōu)去點。弄以A勇T8筍9C門51龍為控登制核紅心的尺步進失電機稿及驅(qū)構動系站統(tǒng)框漁圖如項圖4礙所示具：盼圖4貞數(shù)控什步進談電機塞總體勵框圖怪第二西章漆數(shù)控許步進溫電機躲硬件賊系統(tǒng)神設計膀2-喚1數(shù)軍控步需進電摧機硬將件系勿統(tǒng)設店計應狡考慮摧的問熱題遙硬件捎設計鉗需考現(xiàn)慮下暑列幾世點：左(1識)踏盡可吵能選賭擇典鄙型電和路絹(2左)尼系統(tǒng)巧的擴鏟充與抹外圍抖裝置錯，應趣充分倆滿足仇應用鞋系統(tǒng)瀉的要帝求，移并留衣一些段擴充沿槽，轎以便乎進行燃二次斬開發(fā)穩(wěn)。莖(3殖)昆硬件脹結(jié)構孕應結(jié)陪合應耐用軟凍件一用并考驚慮。懇軟件搏有執(zhí)稼行的克功能縣盡可裹能由惡軟件蹦來執(zhí)刷行，飽以簡炮化硬悟件結(jié)辟構。角但必具須注悼意，訓由軟植件執(zhí)拌行硬焦件的活功能雪，其臨響應持時間筆比直候接使行用硬撥件要未長，舒且占凳用C攏PU蠢時間克。做(4詠)蝶整個鮮系統(tǒng)臂器件炕盡可壟能做曠到性太能匹哭配。糾(5榨)毅可靠槳性及駝抗干攏擾設氏計是船硬件椅設計匹極其笑重要貴的部貧分，依包括求器件液選擇厲、電廢路板晝布線廈、通臥道隔拘離等爐。蒙(6衛(wèi))壽單片鐘機微懼處理領器外養(yǎng)接電積路較譜多時堵，必絞須考抄慮其潑驅(qū)動揚能力聰，驅(qū)治動能吉力不唐足時仍，系系統(tǒng)工蔽作不缸可靠密。解姑決辦返法是奪增加晃驅(qū)動狂能力奉，或寨減少慶IC粉功耗劉，降圖低總籮線負勢載。跪2-奴2玉系統(tǒng)啟各部栽分硬陜件電均路介米紹麥本數(shù)繭控步敲進電吵機驅(qū)滋動系軟統(tǒng)硬饞件電左路由債本系認統(tǒng)的獵硬件翁設計竟包括抗：最敬小單膚片機盟系統(tǒng)梁、鍵雪盤輸魔入電順路、由數(shù)字僵驅(qū)動瞞與顯喝示電憑路、睜步進喇電機幸及其礎驅(qū)動乓電路炒等，結(jié)下面額一一昆進行綠闡明螞。蘇2-辦2站-侵1單萌片機刷AT匠89制C5運1斧最小唯系統(tǒng)敗AT帖89社C5術1礦特點禿:錦(1改)嚇本數(shù)屢控步總進電畫機驅(qū)授動系零統(tǒng)以歌AT饒89贈C5扇1為盛控制元核心好,這內(nèi)樣一敬來，冷大大蔑地簡柱化；熟了電羅路。生在單臥片機浸的選起擇上瞇，我懶們采鐘用了發(fā)AT瑞89第C5銷1單計片機宋。A勸T8覆9C鹽51牧單片輝機是耽一種發(fā)低功瞞耗/似低電純壓、幅高性反能的米8位努單片扒機。物片內(nèi)垮帶有財一個輔4K尿B的負Fl羅as列h可定編程煎、可在擦除伴只讀繳存儲睛器。理它采判用了皆CM漸OS進工藝盆和A半TM吊EL您公司企的高件密度役非易洲失性帶存儲虹器技右術，輕而且憤其輸呀出引嘗腳和瞧指令剃系統(tǒng)干都與條MC蜓S儉—栽51甩兼容袋。片禾內(nèi)的稼Fl著as舍h存矩儲器筍允許逼在系照統(tǒng)內(nèi)狡改編夫程或除用常恢規(guī)的果非易劈失性告存儲蹄器來饑編程陵。其裹主要村性能頁有以擦下幾令個方土面：耗在開您發(fā)過招程中春，采山用內(nèi)瘡部劫Fl竊as跪h存枯儲器送，菌可以往十分統(tǒng)容易假進行咽程序惠的灌導制，稍這樣仇以來凱就大君大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