PC基自激步進電機控制器(05-100)

 

　　圖4 控制器電路圖

　　控制器工作在3個模式：遠程運行模式、編程模式和獨立應用運行模式。

　　在遠程運行模式,每一個脈沖到STEP輸入,電機轉動1步。轉動方向由DIR輸入控制(類似于UCN5804B控制器的工作)。在編程模式,用RS232接口把所需的轉動命令送到微控制器。本電路中用PC把所需的轉動命令送到微控制器。所接收的命令存儲在微控制器的非易失性EEPROM中。當微控制器處于獨立應用運行模式時,電機由存儲在微控制器EEPROM中的命令步控制。

　　控制器電路示于圖4。工作在4MHz的PIC16F84微控制器是控制器的心臟。配置口RAO~RA3為輸出,用這些口驅動ULN2003A輸入。ULN2003A的輸出直接驅動步進電機。微控制器的RB2輸入配置為串行RS232輸入,而晶體管—二極管電路用于輸換RS232信號電平到+5V。1個兩路DIL開關連接RB3和RB4輸入。靠開關選擇工作模式 (見表2)。S1選擇編程或運行模式。在運行模式時,S2選擇來自內部EEPROM或外部脈沖的操作。RB0和RB1是STEP和DIRECTION輸入。當控制至處于遠程運行模式時,每加一個脈沖,電機轉動一步。

　　一個小的LED連接到PORTB的bit7。當控制器處于編程模式和從串行口接收有效命令時,LED每秒閃光一次。此電路設計用于具有高達500mA(在+12V)電流的步進電機。

 

　　表2 選擇模式

　　軟件

　　軟件分兩部分：微控制軟件(運行在PIC微控制器)和PC軟件(用于經PC串行口下載命令到微控制器)。

　　用Hi-Tech PICC Lite C compiler 開發微控制器軟件。此編譯程序是由Hi-Tech 公司開發的,可以用于編程PIC16F84和PIC16F877芯片。用高級語言開發微控制器系統具有容易開發和測試代碼以及容易維護代碼的優點。程序清單見程序列表。

　　命令用字符‘S’開始,然后發送步進角和步間延遲。其次,送5個字節來指定所需的轉動。前兩個字節是轉數。然后規定轉動方向,其后是命令間所需的延遲。送一個“#”字符來指明數據結束。LED每秒閃爍一次表明已按收的數據無錯誤。

 

　　圖5 一個典型的運行實例

　　用Visual Basic 開發PC軟件。程序用Microsoft MSComm ActiveX子序列送出串行數據。程序由單元格式組成(見圖5),每個單元用于輸入所需的電機命令。以這種形式,用戶輸入電機步進角、每個步之間所需的延遲和所用串行口數。然后輸入所需的電機控制步(轉數)、方向(0或1)和命令之后的延遲(ms)。

 

　　9步用于用戶輸入電機控制命令,但修改程序可以增加此步驟數。

　　結語

　　本文給出的控制器可以很容易地通過串行線接收控制命令,并存儲在微控制器的EEPROM中。用PIC16F84微控制器,在EEPROM存儲器中,可存儲多達12個控制命令。較大的PIC芯片,如PIC16F877,在EEPROM中,可存儲多達50個控制命令。■(京湘)