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1、步进电机运动控制系统设计(二)PMM8713是日本三洋电机公司生产的步进电机脉冲分配器。该器件采用DIP16封装,适用于二相或四相步进电机。PMM8713在控制二相或四相步进电机时都可选择三种励磁方式(1相励磁,2相励磁,3相励磁三种励磁方式之一),每相最小的拉电流和灌电流为20mA,它不但可满足后级功率放大器的要求,而且在所有输人端上均内嵌有施密特触发电路,抗干扰能力很强,其原理框图如图1所示,表1所列是PMM8713的引脚功能。在PMM8713的内部电路中,时钟选通部分用于设定步进电机的正反转脉
2、冲输入法。PMM8713有两种脉冲输人法:双脉冲输人法和单脉冲输人法。采用双脉冲输人法的连线方式如图4-3-2(A)所示,其中CPICA两端分别输人步进电机正反转的控制脉冲。当采用单脉冲输人法时,其连线方式如图2所示; 图4-3-2713脉冲输入 图4-3-PWM8713的引脚图PMM871功能介绍PMM871是专用的步进电机的步进脉冲产生芯片,它适用于三相和四相步进电机。如图1所示PMM871的引脚,Cu为加脉冲输入端,它使步进电机正转,Cp为减脉冲输入端,它使步
3、进电机反转,Ck为脉冲输入端,当脉冲加入此引脚时,Cu和Cp应接地,正反转由U/D的电平控制,EA和EB用来选择励磁方式的,可以选择的方式有一相励磁、二相励磁和一二相励磁,ΦC用来选择三、四相步进电机,Vss为芯片工作地,R为芯片复位端,Φ4~Φ1为四相步进脉冲输出端,Φ3~Φ1为三相步进脉冲输出端,Em为励磁监视端,Co为输入脉冲监视端,VDD为芯片的工作电源(+~+18V).其具体的原理框图如4-3-4所示: 图4-3-驱动电路框图.4显示电路与键盘的选择显示电路的用8279芯片来驱动,8
4、279芯片分别接两排显示器,每排为4位显示,分别用来显示步进电机的实际转速与给定转速。79与CPU的连接框图如4-11所示:图4-8279与CPU的接线图79芯片的具体介绍如下;1)DB0~DB7:双向数据总线。在CPU于827数据与命令的传送。)CLK:8279的系统时钟,100KHZ为最佳选择。)RESET:复位输入线,高电平有效。当RESET输入端出现高电平时,8279被初始复位。)/CS:片选信号。低电平使能,使能时可将命令写入8279或读取8279的数据。)A0:用于区分信息的特性。当A0
5、=1时,CPU向8279写入命令或读取8279的状态;当A0为0时,读写一数据。)/RD:读取控制线。/RD=0,8279会送数据至外部总线。)/WR:写入控制线。/WR=0,8279会从外部总线捕捉数据。)IRQ:中断请求输出线,高电平有效。当FIFORAM缓冲器中存有键盘上闭合键的键码时,IRQ线升高,向CPU请求中断,当CPU将缓冲器中的输入键数的数据全部读取时,中断请求线下降为低电平。)L0~SL3:扫描输出线,用于对键盘显示器扫描。可以是编码模式或译码模式。10)~RL7:反馈输入线,由内
6、部拉高电阻拉成高电平,也可由键盘上按键拉成低电平。11)FT、CNTL/STB:控制键输入线,由内部拉高电阻拉成高电平,也可由外部控制按键拉成低电平。12)TB0~3、OUTA0~3:显示段数据输出线,可分别作为两个半字节输出,也可作为8位段数据输出口,此时OUTB0为最低位,OUTA3位最高位。13)消隐输出线,低电平有效。当显示器切换时或使用消隐命令时,将显示消隐。具体芯片理框图如4-4-1所示: 图4-4-1279的引脚图键盘的连接一般有两种方式,一种是独立式键盘;一种是行列式
7、键盘。独立式键盘就是各个键相互独立,每个键盘接一根输入线,通过检测输入线的电平状态来确定那个键按下。这种键盘的输入线较多,结构复杂,一般适用于按键较少操作速度较高的场合。而行列式键盘是由行和列线交义组成,一般用于按键较多的场合。本次设计一共用9个键因此采用行列式键盘。具体的原理图如4-4-2所示:图4-4-键盘连接图显示电路的选择显示电路选用两排LED显示,每排分别为四位。能满足设计的要求,转速范围为0至1000。LED显示电路有两种接法,一种为共阴极,一种为共阳极。原理图如4-14所示:、
8、 图4-4-显示器接线图.5反馈电路的选择 应选用光电编码器作为反馈元件,光电编码器与步进电机是同轴的输出经过放大送到计算机。并通过显示器显示出步进电机的实际转速。关于光电编码器的说明如下;.光电编码器原理光电编码器,是一种通过光电转换将位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最多的传感器,光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管