PIC单片机控制步进电机 单片机及调速

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PIC单片机的步进电机控制系统设计
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PIC单片机的步进电机控制系统设计
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基于AVR单片机的步进电机运动控制系统设计|柴​油​机​汽​缸​盖​钻​削​组​合​机​床​总​体​及​右​主​轴​箱​设​计
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基于PIC单片机的步进电机运动控制器69
第41卷第4期;2011年4月;Electric;奄珲梭;WeldingMachim;V01.41No.4Apr.201l;基于PIC单片机的步进电机运动控制器;陈桂顺,包晔峰,单明东,蒋永锋;(河海大学机电工程学院,江苏常州213022);摘要:针对步进电机在高速起动和停止时易出现失步和;的步进电机运动控制器;关键词:PIC单片机;步进电机;运动控制器中圈
第41卷第4期2011年4月Electric奄珲梭WeldingMachimV01.41No.4Apr.201l基于PIC单片机的步进电机运动控制器陈桂顺,包晔峰,单明东,蒋永锋(河海大学机电工程学院,江苏常州213022)摘要:针对步进电机在高速起动和停止时易出现失步和过冲的问题,设计了基于PlCl6F877A单片机的步进电机运动控制器。利用PIC单片机的CCP复用模块功能,输出可控的步进脉冲和方向脉冲,实现了步进电机的匀速、线性加速、指数加速三种模式的升减速,解决了步进电机的失步和过冲问题,提高了系统的快速响应性和稳定性。整个系统成本低、运行乎稳、可靠性好。关键词:PIC单片机;步进电机;运动控制器中圈分类号:TG409Stlldyon文献标识码:A文章编号:1001彩03(2011)04加053一04single-chipcomputermotioncontroUerforstepping-motorbasedonPICCHENGui―shun,BAOYe-feng,SHANMing―dong,JIANGYong-feng(CollegeofElectronicandMechaIlical,HohaiUniversity,Changzhou213022,China)Ab蔓珀戊:Aimingcontronerforattllepmblemoft|lesteppingbasedonmotor'sdesynchmnizing,overshootingwhencomputerstarLsandstopsatahighspeed,amotorcanmotionatsteppingmo蛔rPICl6F877Asingk-chipisdesignedint}lis御矗cle.Thesteppingbe兀lnconst粕tspeed,linearaccelemtion卸dexI,onentialaccekrationmodelsbythiscontr0UerusingCCPmultiplexingmoduleofthesinde?chipcomputerwhichardcanoutputcontroUablesteppingpul跎anddirectionpulse,andwhichincreasestlIef瓠t-responsesabilitystabil时oft}lesystem.711lewholesystemiscost-e艉ctiveandreliable.1i|ey’叮ords:PICsingle-chipcomputer;steppingmotor;motioncontIDllerO前言步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的机电换能器,是一种输出与输入通过数字脉冲对应的增量驱动元件,具有易于开环控制、无积累误差、起停快速、能直接接收数字量等优点,在机电领域应用广泛11。2。。步进电机和现代数字控制技术有着密切的联系,当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号,步进电机就按设定的方向转动一个固定的角度。在负载不超过步进电机所提供的动态转矩的情况下,可以方便地通过控制脉冲个数来达到准确定位;同时也可以通过控制脉冲频率来控制步进电机的速度和加速度,实现运动控制系统的调速。本研究利用PIC单片机功能灵活多样、脉冲输出准确、实时性强等特点【3】,设计了一种步进电机运动控制器,实现了对步进电机的匀速、线性加速和收稿日期:2010―06一17;修回日期:20ll-03一15作者简介:陈棒顺(198l~),男,江西永新人,硕士,主要从事焊接设备及自动控制的研究工作。指数加速控制㈣。1总体方案设计步进电机运动控制器的总体结构如图1所示。运动控制器向步进电机驱动器发送步进脉冲信号和方向电平信号,实现对步进电机的控制;同时,运动控制器及时接收位置传感器的信号,判断系统的运动状态,提高运动执行机构的准确性和可靠性。运动控制器中的PIC单片机与PC机通过RS232串口连接,实现上位机与下位机的良好通信。设计的步进电机运动控制器具有如下功能:(1)电机运行模式设定功能。用户既可以通过控制器白带的按键和LCD显示器设定电机的运行模式,也可通过RS232串口由上位机设定电机的运行模式,为此专门开发了上位机软件,设定机电控制参数时既直观又方便。(2)多种步进电动机驱动功能。控制器主要针对两相混合式步进电动机的应用设计,但在硬件电路上还兼顾了其他相数的步进电动机,具有较好的通龇鳜蹴垆.篇施-53?焊接设备雹珲掖第4l卷能通过控制器自带的LCD实时显示,也能通过串口由上位机显示,使用户可直接观察电机当前的运行状态。(4)过电流和其他保护功能。一个完备的运动控制器应具有较好的保护功能,以提高系统的可靠性。本控制器在实现基本功能的基础之上,除采用看门狗技术防止程序跑飞外,还设有过电流保护功能。2运动控制器硬件电路设计运动控制器硬件电路包括:单片机最小系统、键图1控制器总体结构示意盘输入和LCD显示部分、MAX232A串口通信电平转换电路,如图2所示。采用PICl6F877A作为主控芯片,利用其I/O口C4lI用性。(3)运行状态实时显示功能。电机的运行状态既10uF”R2一■-_一s0一婴sET―vR-470nL--一47knUll2345PICl6F877ARB7,PGDRB6/PGCItB5RB43938373635343319202l22272829308OlO26―q1一qTARTMCLR/VppRAo/ANOItAl/ANl40。×…o’^IT1’n墨d―IIp3i::二:::…OoRA2/AN2^rref二/CVrefDOWN+5V一―一一N4/1=CI104FMHzYI竖215PF一生,盖iR15PFH/F.,、CP由VRA3/AN3,Vref+RB3/PGM6RA4厂rOCKI/cl0UTRB27RA5/AN4/SS/c20UTRB11lVDDRB0/INT32VDDRDO12VSSRDl3lVSSRD2130SCl/CLKIRD314OSC2/CLKoUTRD415RC0/TlOSO/TlCKIRD516RCl/T10SJ/CCP2RD617RD718RC3/SCK/SCLREO23RC4/SDI/SDAREl24RC5/SD0RE225RC6/TX/CKRC7,RX/DTS5斧―%。:―;…+5V一U2l2LED.LED+VSSVDDDBODBlDB2DB39lO1l1213DB4DB5DB6DB7BUSY/1\、J345678Rc;/cSPlU311T1IN10T2IN78IIC5oO.1“Fl34T20UTRlOUTRlINT10UTR20UTV_VCCVGND1213149216615十5VJl141516REQRESR2限Cl+Cl-C2+C2-Tql32lNC17RTl18RT2●K^LJIc6lln15uFI丽斗F一V.c8l―1l‘0.1uFcoN3―铽nOCMJ4×图2运动控制器的基本硬件电路实现各种功能,具体分配如下:RA口中的RA0作为A/D检测输入口,其他引脚作为开关信号的接口;RB口用作行列式键盘的接口,以及在线调试过程中的编程口;RC口中的RC6、RC7用作MAX232接口,RC3、RC4用作外部数据存储器的扩展,RCl是CCP复用模块,设为PWM功能,其输出信号用来控制步进电机的运动,其他RC口与RA口配合作为步进电机行程开关信号的接口;RD口的八位口线用作MD液晶显示模块的数据线;RE口的三位砌口线与RD口配合用作LCD液晶显示模块的控制线。复位电路由上电复位和按键复位组成。为了获取相对稳定的振荡时序信号,时钟电路采用XT方-.至生:――篓鸶丝缪磁笙垄堕堕焊接设备陈桂顺等:基于P岷单片机的步进电机运动控制器第4期式,选用4MHz晶体振荡器和两个15PF电容,将晶体振荡器和两个电容连到OSCl和OSC2引脚上,结合PICl6F877A单片机内部的振荡电路构成完整振荡电路。本控制器共使用了七个自复位按键,其中一个作为单片机系统的复位键,其余六个按键作为操作按键。从图2可以看出键盘采用3×2行列式键盘,三行分别接在RB5、RB6和RB7引脚上,这些引脚具有电平变化中断和弱上拉功能,可实现对键盘的实时响应。为了更好地实时显示步进电机的速度,采用LCD液晶显示模块,其型号为OCMJ4×8,为128×64点阵的中文字符显示模块。LCD液晶显示模块的数据口与单片机的RD口连接,RD口是通用加口,实现与液晶模块的数据交换,液晶模块的控制端由RE0、REl、RE2口来控制,通过软件将这三个口设置为输入或输出。3运动控制程序步进电机运动控制程序借助PICl6F877A单片机CCP模块的PWM输出功能实现步进电机的起动、停止、匀速、加速、减速等功能。PICl6F877A单片机CCP引脚可输出分辨率高达10位的PWM信号波形,当系统时钟频率为4MHz时,CCP模块可输出频率高达lMHz的PWM信号,其占空比在0~100%任意调节,满足了步进电机的控制要求。主程序流程如图3所示。图3运动控制主程序流程其主程序和部分子程序如下:MAINBSFSTATUS,RP0;选择BANKlBSFTRISC,2;设置CCPl脚为输出BCFSTATUS,RP0;选择BANK0MOVLWOFFHMOVWFPR2;设定删周期信号初始值为0FFHMOVLW0XOCMOVWFCCPlCON;设置CCPl为PWM工作方式,CCPlX、CCPlY=10(O.5斗s)CLRFCCPlL;初始时脉宽清OCLRF亿CON;设置TMR2预分频比为1:1MOVI用B’0000111l7MOVWFOPTION―REG;TMRO不带分频,WDT分频比l:128,使能RB0:RB7引脚弱上拉功能MOVLW0XXHMOVWFTMR0;给定时器0寄存器赋初值,设置加速度MOVLWB711100000’MOVWFINTCON;开启定时器0、外围中断、全局中断LOOPCLRWDT;清看门狗Brn丐STEMP-AV,0;判断是否工作于匀速模式下CALLSTEP-V0;是,调用匀速子程序BTFSSTEMP_AV,1;判断是否工作于线性加速模式下CALLSTEP’_v1;是,调用线性加速子程序BTFSSTEMP_A.V,2;判断是否工作于指数加速模式下CALLs1厄tV2;是,调用指数加速子程序GOT0【JoOP;线性加速子程序STEPLVlBⅡSSINrrCON,TMROIF;判断定时器0是否溢出RETURN;否,返回BCFINTCON,佻ROIF;清定时器0中断标志位MOVLW0XXHMOVWFTMR0璺鳓磁如缝:。{是;给定时器O寄存器赋初圣晖执铘41≈恤.谩氍“1I进』g战奉低耻nlU路简单控制打他运衍证定等优V^¨nIi,ⅥI^I“J÷一lI’H!”IJⅥ(:^Il,是前地址:^线忭加建_袅点,利用f…I越f…赏理』.托‘制器与l、?扎们印2机住宴际运}rr{,.来发现冉小轻窑的现象.较好迪宜现r步进lU矶勺违线性加诖和指数加速控制M(1VHF:将彘A得到的Ⅷ期值赋给l’Ⅵ^I髓块巾的々川奇存器M()VF(^Il、『一^I)DI{.*_r^H【...I参考文献:…■j#4步世?b女‰ⅡJCⅢ动挣捌《缱lMIm^,*晴≈:《rⅡt{m《¨I帕7、12I2,通过舟袅{:}刽与删期蚋对喧的占申比却【15的啉觉f^M{1VⅥFf(、l’…L.将脉宽值赋缭“中寄1RⅢm曲m∞mHn挣科fM¨L带|匕京航々航x^学j}:%Ⅱ2㈣fM}々悔HcmHmM月fMl|匕g:n自航●航天^{mmn如嚣I、C}、一.、I)nR.F.j也ht☆口lf{HnH_2∞414l!*.n】£10-种苹片m控制自%动的}面自动堆*系%…电埠m2【l【163“12):43埘4结论堆J。Hf’雌片机的牛进}U机运动控制器其有f51f海波何q蹲步mlUn升降造的离胜控衬『J1J匕京化I^々学撒2蚴3qIJ:92―94蜉獭撞镑。氢购鼹避目<埠接接术手-》书0:166定价:99元本手册反映了当前焊接生产的现状和前沿技术.典有实用性、准确性和先进性.兼唾常规技术与先进技术.使读者对焊接新材料、新装备与新技术的运用有扩展思路的空峪间。读者可从中盎找到与焊接技术相关的各种实用资料,是处理和解决焊接问题的辞备I具书。本手册主要供工程技术人员、管理人吴、高级焊接操作人员和大专院校师生使用。高效优质地生产焊接结构是研究焊接问题的出发点与归宿。本手册介绍了焊接结构的特点、焊接工艺文件的编制方法和要求,耐焊接结构生产中的:壹力与变形拉秘这一难点问疆进行了分析并攫出7相应的幕决办法:介绍了焊接材抖的特点,突出夼绍辉接材抖及高效药芯焊丝的选用和正确使用。在材料焊接{支术中注意反映新发展的、焊接性优良的强台寺钢等新型结构材料的挥接,并特别美注不同材料优势焊接方法的介绍。奉手册除了介绍焊接新工艺、新设备及其典型设备犁号与牛产厂家外.还卉绍相关设备的工作原珲和控制技术:为保护工人健康,证介绍了辉接清洁生产的要求。I…一……+…+一+一+一+…十……一一一一一+…….…一+一一一+-+基于PIC单片机的步进电机运动控制器作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):陈桂顺, 包晔峰, 单明东, 蒋永锋, CHEN Gui-shun, BAO Ye-feng, SHAN Ming-dong, JIANG Yong-feng河海大学,机电工程学院,江苏,常州,213022电焊机ELECTRIC WELDING MACHINE) 参考文献(5条) 1.李海波;何雪涛 步进电机升降速的离散控制 2003(01)2.兰强;吕其兵 一种单片机控制和驱动的平面自动堆焊系统 .李学海 PIC单片机原理 20044.王晓明 电动机的单片机控制 20025.刘宝廷 步进电动机及其驱动控制系统 1997 本文链接:http://d..cn/Periodical_dhj.aspx包含各类专业文献、各类资格考试、外语学习资料、中学教育、专业论文、高等教育、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、行业资料、生活休闲娱乐、基于PIC单片机的步进电机运动控制器69等内容。
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前言,预留
本文主要讲述的是AVR相关熔丝位的设置跟拯救方法,欢迎大家参考;
&第一章 &介绍
& & & 这是一本关于 Intel 80C51 以及广大的 51 系列单片机的书 这本书介绍给读者一些新的技术 使你的 8051 工程和开发过程变得简单 请注意 这本书的目的可不是教你各种8051 嵌入式系统的解决方法;
& & &为使问题讨论更加清晰 在适当的地方给出了程序代码 我们以讨论项目的方法来说明每章碰到的问题 所有的代码都可在附带的光盘上找到 你必须熟系 C 和 8051汇编 因为本书不是一本C和汇编的指导书 你可以买到不少关于ANSI C的书 最佳选择当然是Intel的数据书 可从你的芯片供应商处免费索取 和随编译工具附送的手册这本书将教你充分使用你的工具 如果你只有 8051 的汇编程序 你也可以学习该书和使用这些例子 但是你必须把 C 语言的程序装入你的汇编程序中 这对懂得 C 语言和 8051汇编程序指令的人来说并不是一件困难的事
& && 如果你有 C 编译器的话 那恭喜你 使用 C 语言进行开发是一个好的决定 你会发现使用 C 进行开发将使你的工程开发和维护的时间大大减少 如果你已经拥有 Keil C51 那你已经选择了一个非常好的开发工具 我发现 Keil 软件包能够提供最好的支持 本书支持Keil C 的扩展 如果你有其它的开发工具像 Archimedes 和 Avocet 这本书也能很好地为你服务 但你必须根据你所用的开发工具改变一些 Keil 的特殊指令
& & & 在书的一些地方有硬件图 实例程序在这些硬件上运行 这些图绘制地不是很详细主要是方框图 但足以使读者明白软件和硬件之间的接口
& & & &读者应该把这本书看成工具书 而不是用来学习各种系统设计 通过本书 你可以了解给定一定的硬件和软件设计之后 8051 的各种性能 希望你能从本书中获取灵感 并有助于你的设计 使你豁然开朗 当然 我希望你也能够从本书中学到有用的知识 使之能够提升你的设计
单片机供电系统部分知识
不可多得的AVR单片机资料
再来一本C51的C语言学习教程
多謝樓主!!!好資料!!!
感谢楼主分享资料
mark 谢谢楼主
累死我了,多谢了
楼主真热心,凭发贴耐心就就已经征服我们了,不得不顶。
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