步进电机控制系统凭借其低成本和灵活性,在数控机床、机器人、定量进给、工业自动化等领域得到了广泛应用。作为数字控制电机,步进电机将脉冲信号转化为角位移,其转速和定位完全由脉冲信号的频率和数量决定,不受负载影响。由于步进电机具有周期性误差而非累积误差,单片机控制成为理想选择。通过输入脉冲信号,步进电机的总转角由脉冲总数决定,转速则由脉冲频率决定。驱动电路则响应单片机产生的控制信号,实现精确控制。
系统设计包含单片机、键盘LED、驱动/放大和PC上位机四大模块。PC机模块负责软件控制,功能包括启动/暂停电机、设定转速、改变转向、LED显示状态、三相/四相电机控制以及PC上位机控制。为保护硬件,还增加了过流保护电路。
单片机模块由MSP430FG4618单片机、滤波、电源管理和晶振等组成。MSP430FG4618满足存储需求,P1和P2端口控制电机状态,USART模块实现与PC的通信。电源管理电路提供稳定电压,晶振提供时钟信号。
键盘/LED模块通过3x4按钮矩阵键盘和8段LED数码管实现人机交互,8279控制键盘输入和LED输出,减少单片机负担皖南电机。
驱动/放大模块使用PMM8713脉冲分配器,可控制三相或四相步进电机,并支持多种激励方式和输入方式。PMM2101功率驱动器满足驱动需求。
单片机程序通过TIMER_A中断产生脉冲信号,实现步数和圈数计数,PWM控制转速。皖南电机价格表P1端口中断控制电机启停,P3端口控制转向和转速。安徽皖南电机PC上位机模安徽皖南电机块通过USART模块与单片机通信,实现电机控制。
系统检测显示,该控制系统设计合理,具有高可靠性、易设定、高精度、可控制多种电机、适用于恶劣环境、安全、适用范围广、成本低、控制方便、移植性强和实用价值高等优点。