基于C8051F040單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制簡單、無累積誤差，被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型的高分辨率數(shù)控定位系統(tǒng)當(dāng)中。但是它存在兩個(gè)明顯的固有缺點(diǎn)，一個(gè)是低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪音相對較大，另一個(gè)是當(dāng)頻率突變過大時(shí)容易發(fā)生堵轉(zhuǎn)、丟步或者過沖，這兩個(gè)缺點(diǎn)對定位系統(tǒng)的精度會(huì)產(chǎn)生較大的影響。
　　作為機(jī)電一體化設(shè)備，步進(jìn)電機(jī)本身固有的問題可以通過驅(qū)動(dòng)器或者控制器來彌補(bǔ)。本課題采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)和升降頻控制技術(shù)，重點(diǎn)解決步進(jìn)電機(jī)的低頻振蕩和“丟步”、“過沖”等問題，使步進(jìn)電機(jī)能夠準(zhǔn)確

2、定位。以C8051F040單片機(jī)為控制核心，利用其自帶的兩個(gè)12位DAC轉(zhuǎn)換器分別輸出正弦階梯變化的電壓，接到驅(qū)動(dòng)芯片A3955SB的參考電壓端口，從而控制繞組電流，實(shí)現(xiàn)等幅均勻細(xì)分驅(qū)動(dòng)。使其最高細(xì)分?jǐn)?shù)可達(dá)256;采用指數(shù)升降頻控制方法，以離散法對升降速過程進(jìn)行了處理，采用VB語言可視化編程來實(shí)時(shí)計(jì)算升降速曲線的離散參數(shù)和數(shù)據(jù)，使參數(shù)計(jì)算、修改方便。通過軟硬件的結(jié)合實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，把電機(jī)工作模式分為下位機(jī)單獨(dú)工作模式和上、下位

3、機(jī)協(xié)同工作模式。先搭建硬件平臺(tái)，包括RS232串行通訊接口、控制電路、細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路及過流保護(hù)電路和鍵盤、LCD接口電路等各部分硬件。重點(diǎn)完成了細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)了檢測電路，可通過旋轉(zhuǎn)編碼器，來檢測電機(jī)的步數(shù)。然后設(shè)計(jì)了相關(guān)控制軟件，包括單片機(jī)控制軟件和上位機(jī)可視化控制軟件，最后對該系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)試與性能測試。
　　經(jīng)過硬件設(shè)計(jì)及相應(yīng)的上位機(jī)、下位機(jī)軟件的編程，結(jié)合BS57HB41型兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)，較