AT89C2051步进电机驱动器系统的设计与程序

2017-03-16 64 0

AT89C2051将控制脉冲从P1口的P1.4~P1.7输出,经74LS14反相后进入9014,经9014放大后控制光电开关,光电隔离后由功率管TIP122对脉冲信号进行电压、电流放大,驱动步进电机各相绕组,使其随不同脉冲作正转、反转、加速、减速与停止等动作。图中L1为步进电机一相绕组。AT89C2051选用频率22MHz晶振,目的为使方式2下尽量减小AT89C2051对上位机脉冲信号周期的影响。

RL1~RL4为绕组内阻,50Ω外接电阻起限流及改善回路时间常数作用;D1~D4为续流二极管,使绕组反电动势经其衰减、保护功率管TIP122。在50Ω外接电阻上并联200μF电容,可改善注入绕组电流脉冲前沿、提高高频性能;与续流二极管串联的200Ω电阻可减小回路放电时间常数、使电流后沿变陡、提高高频性能。

软件设计:驱动器根据拨码开关KX、KY不同组合有三种工作方式——方式1为中断方式(P3.5为步进脉冲输入、P3.7为正反转脉冲输入,上位机仅以2条线相连);方式2为串行通讯方式(上位机将控制命令发至驱动器,驱动器自行完成控制);方式3为拨码开关控制方式(通过K1~K5组合直接控制电机)。上电或按下复位键KR后,AT89C2051先检测KX、KY状态并进入相应工作方式。

程序编制中须特别注意步进电机换向处理:为使换向平滑过渡、不产生错步,应在每一步设置标志位——20H单元各位为正转标志位、21H单元各位为反转标志位。正转时同时给正转与反转标志赋值,反转时亦然;这样换向时即可以上一次位置为起点反向运动,避免错步。

文中给出方式1的完整汇编源程序(含电机正转LOOPx、反转LOOQx各相位状态标志与P1口驱动值设置),详见附图。

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