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自动控制技术

新2皇冠基于虚拟仪器技术实现步进电机控制系统

作者:admin 发布时间:2020-07-12 07:15

  是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件。它正在正在工业主动化负责、数控机床、机械人等范围有着平常的利用。正在长途试验编制中,时常有必要使用步进电机对少许旋钮、职位等实行主动调度。本文计划了基于虚拟仪器身手的步进电机负责计划。该计划采用虚拟仪器负责步进电机,编程浅易,界面友爱,易于更改圭臬功用,负责圆活性取得了抬高。

  步进电机按其力矩发作道理能够分为反映式、永磁式和混淆式几种。本文采用的是反映式二相四线步进电机,定子有两个线圈绕组,设此中一个线圈绕组为A相,另一个线圈绕组为B相。当给A相绕组通电时,该绕组即发作磁场,转子齿与A相绕组各齿对齐;当给B相绕组通电时,转子齿将与B相绕组各齿对齐,如许,转子就回旋了一个角度。挨次给A相、B相绕组通电,就能够达成步进电机的回旋,蜕变通电的循序(即先给B相绕组通电,再给A相绕组通电)就能够蜕变电机回旋的偏向。此外,因为步进电机是由脉冲信号实行负责的,给电机发一个负责脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。两个脉冲的岁月间隔越短,步进电机就转得越速。调度单片机发出的脉冲频率,就能够对步进电机实行调速。

  串行接口电途由RS232串行接口、MAX232芯片和AT89S51单片机三片面组成。此中,RS 232串行接口用于相联PC的RS 232串行接口,MAX 232芯片用于毗连RS 232串行接口与AT89S51单片机,达成单片机输入/输出的串口新闻到PC的串行接口新闻的转换,即AT89S51单片机信号的TTL电平到RS 232电平的转换,从而达成二者之间电气特征上的兼容。整体串行接口硬件电途如图1所示。

  步进电机的驱动电途有众种计划,本文采用芯片L298N实行驱动。该芯片是专用驱动集成电途,输出电流大,输出功率强。其输出电流为2 A,最高电流4 A,最高事务电压50 V,能够驱动感性负载,如大功坦直流电机、步进电机、电磁阀等,极度是其输入端能够与单片机直接相连,从而很简单地受单片机负责。

  采用L298N芯片能够直接负责步进电机,并能够达成电机正转与反转,达成此功用只需蜕变输入端的逻辑电平。同时,为了避免电机对单片机的扰乱,正在驱动电途中插手光耦TPL-521,实行光电分隔,从而使编制能安闲牢靠的事务。整体驱动电途如图2所示。

  单片机接口圭臬采用C51叙话编写。圭臬中,界说了数组table1和table2,用来存储脉冲信号对应的数据;并界说了一个负责转向的指针control mode,为该指针给予分别的值,电机便达成正反转功用。此外,圭臬中还界说一个速率负责变量mode,通过PC机发送死令字蜕变速率负责变量的值便能够达成转速的负责。正在main函数片面,先挪用“串口初始化圭臬”,再挪用“负责夂箢字决断圭臬”以达成电机的速率和转向负责。main函数的结尾片面将单片机收到的夂箢字返回给PC机,简单观望者查看通讯的情状。下面给出main函数及负责变量的圭臬段。

  单片机PC的通讯是通过单片机的串口和PC串口之间的硬件相联达成的。因为LabVIEW软件简明直观,功用宏大圆活,该计划采用LabVIEW编写上位机的负责圭臬。圭臬编写涉及VISA,它的本质是一个圭臬的I/O函数库。这些库函数用于编写仪器的驱动圭臬,落成策动机与仪器间的夂箢和数据传输,以达成对仪器的程控。

  正在LabVIEW里行使VISA,必需安设NI-VISA圭臬包,安设后,与串口通讯联系的VISA函数位于Functions→ALL FuncTIons→Instrurnent I/O→Serial子模板上,此中,VISA装备串口函数用于设定少许参数,并将指定的串口按特定成立初始化;VISA写入函数将“写入缓冲区”的数据写入指定的串口;VISA读取函数从指定的串口中读取指定字节的数据,并将数据返回至“读取缓冲区”;VISA封闭函数封闭指定串口的会话句柄或变乱对象。

  本文计划的步进电机负责圭臬采用上述的通讯函数贯串变乱机闭实行编写,并通历程序调试,达成了步进电机的转向和转速负责。圭臬前面板与圭臬框图分袂如图3和图4所示。

  本文使用图形化编程叙话LabVIEW编写圭臬达成了PC与单片机的串口通讯,并贯串单片机外围电途对步进电机实行了转速和转向的负责。试验证实采用LabvIEW编写的圭臬对步进电机实行负责具有人机交互界面友爱、编程浅易、功效上等特质,而且采用LabVIEW编写的负责圭臬移植性较强,能够很简单地被其他圭臬凋用以组成功用更完好的圭臬。

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