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基于并行接口下的步进电机的微机控制

基于并行接口下的步进电机的微机控制

点击数:7467 次   录入时间:03-04 12:01:58   整理:http://www.55dianzi.com   电动机-发电机

  本文介绍一种能够更简单实现上述功能的方法。

  步进电机驱动要有相应的控制器,市面上的成品有内置式和外接式两种。内置式又称为插卡式,是利用PC内部的ISA或PCI插槽加配一些硬件构成,其特点是简单、控制方便;外接式则是利用了单片机技术加配一些硬件构成,其特点是可独立控制。另外,现在一般控制系统已不是单一控制了,而是向着二维和三维控制发展。这就是说需要有更高级的智能,要能与PC相连。外接式虽有与PC的通讯接口(如RS232C);但势必造成系统构成的复杂化和成本上升。而利用计算机的并行接口就可以实现步进电机控制器的核心功能,不仅可以大大降低控制系统的成本,而且操作更加灵活,人机界面更加友好、丰富多彩,有条件的还可以做成多媒体的控制界面。

  LPT接口简介

  计算机的并行接口(LPT)又称打印机接口,是计算机最重要的系统资源之一,不管是台式的还是便携式的,也不论是PC机还是PC/AT机乃至当前最流行的P4机等,无一例外地都有这种接口。其主要的用法是联接打印机,然而它还有着多种用途。这是因为该接口有着足够的输入输出通道,可以用来完成与计算机外设的快速通讯,其高速传输速率是串行接口RS-232C所不能及的。由于PC机的I/O是统一编址的,因此个人计算机通常提供了两个以上的并行接口。就DOS系统而言,它可以支持多达4个并行接口。该接口(LPT)是一个D型25针的孔形端子,其内部又由数据口、控制口、状态口三部分组成:一个8位的数据输出口,一个4位的集电极开路门控制口和一个5位输入状态口,使用三个8位输出锁存/输入缓冲器,它们分别占用了三个I/O端口,通过对它们进行读写操作并送入触发器,实现数据输出和控制信号的输入输出。其电平是与TTL兼容的,输出信号的扇出电流为20mA,因此可以用输出信号直接驱动光电耦合器,这就为研制步进电机控制器带来了方便与可能。LPT的具体管脚分配情况如表1、表2、表3所示。

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  实例介绍

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  硬件介绍双相和四相步进电机控制器电路如图所示。图中的光电耦合器MOC3011可以用于电机控制、交流电源控制等工业控制逻辑,它的最小冲击隔离电压为7500V;LED最小触发电流5mA;最小峰值阻断电压250V。小功率负荷以及有特殊要求的,可以选择其他型号的光电耦合器。LED1~LED6为状态指示的LED,兼有保护作用。LPT口的基本配置可同时控制三台四相步进电机,若加以扩展还可控制更多的设备。

     控制软件编程方法   LPT的编程可由两类I/O指令操作,一类为输入指令(in),另一类为输出指令(out)。操作工作时,输出指令把数据送入两个触发器,触发器的输出连至计算机JPT的D型连接器;输入指令则读取上述两个触发器的内容;第三个触发器允许微机读状态端口的状态。就步进电机的控制软件而言,其实就是给其相位分别加电的过程。以四相单拍正转为例:其工作状态为:A→B→C→D→A……。即按A、B、C、D、A……的顺序循环通电,使步进电机正转。其相序位控状态字如表4所示。

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在本刊的网站上给出了用汇编语言、BASIC语言、C语言及VB语言的编写的程序,供读者参考。基于并行接口下的步进电机的微机控制,无论是从方便性,还是从实用性来说,对于小型自控系统和中、小企业自动化改造方面都有着参考价值和广阔的应用前景。




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