基于单片机的新型步进电机运动控制器.pdf

匿匿匿塑塑塑夔亟圆 单片机开发与应用 文章缔号：1008—0570(2∞8)06—2-0123．02 基于单片机的新型步进电机运动控制器 OfaNewMOtioncontrOIIerfor M0torbased0nSOC DeSign Step (1．内江师范学院；2．内江师范学院网络应用项目开发重点实验室；3．四川宏源集团)匡胤1，2唐年庆1，2魏玉华3 KUANGYInTANG WEIYu—hua Njan-qIng 摘要：运动控制器在开放式数控系统中占有很重要的地位。开发了一款基于单片机的新型步进电机运动控制器。硬件部分 重点对运动控制器的脉冲分频电路、RS一232通信接口电路、D／A转换电路、V，I转换电路、开关信号输入电路、系统抗干扰 电路等进行了设计和分析：软件方面提出了系统的总体架构。 关键字：运动控制；步进电机；单片机；电路设计 中图分类号：TP23 文献标识码：A Abstract：ThemotioncomroUera roleintIIe Nc newmotorcontIDuerfor motorbased playssignificant open—architecturesystem．A step is in It ofmotion stresson the onSoC thisanicle． thehardware connDller circuit developed designs system lays analyzingpulseoutput 8erialcommunicationinte—．ace conversion conve璐ion circuitandthe肋ti—inteIfbrencecircuit． circuit，D／A circuit，V／I cir{cuit，8witchinput the architectureofsoftware． At con6肌s last，it general words：Mo廿on Xey Contml；StepMotor；soC；Cir删itDIesi弘 脉冲转化为角位移的执行机构，因此产生符合系统要求的步进 1引言 电机驱动脉冲为整个系统设计巾的关键。本系统的脉冲分频电 数控技术是一种采用计算机对机械加工过程中各种控制 路由图2所示。整个电路采用3片8254来产生x，Y，z三个轴 信息进行数字化运算处理。并通过高性能的驱动单元对机械执 的驱动脉冲信号，鉴于Y，z轴的电路与x轴相同，因此图中只 行构件进行自动化控制的高新技术。现代机械加工业逐步向柔 表示了x轴脉冲数输出的电路原理。 性化、集成化，智能化方向发展，因此新一代数控技术就必需强 Intel8254是可编程定时肘数器，片内包含3个独立通道。 调具有开放式、智能化、网络化的特征。本文采用新型微处理 每个通道均为功能相同的16位计数器，每个计数器的工作方 器、高性能集成电路，研究开发智能步进电机控制卡。 式和计数长度分别由软件编程选择。8254是8253的改进型，操 2系统总体结构设计 通过对步进电机控制器关键技术进行分析、研究和比较． 脉冲分频电路的主控芯片。 并综合国内外运动控制器产品智能化、集成化、开放化的发展 趋势，我们提出的步进电机运动控制器总体结构如图l所示。 一 可匡匿 ～辟一蚕 图2脉冲分频电路图 系统总体结构