PC基自激步进电机控制器(05-100)

 

　　图4 控制器电路图

　　控制器工作在3个模式：远程运行模式、编程模式和独立应用运行模式。

　　在远程运行模式,每一个脉冲到STEP输入,电机转动1步。转动方向由DIR输入控制(类似于UCN5804B控制器的工作)。在编程模式,用RS232接口把所需的转动命令送到微控制器。本电路中用PC把所需的转动命令送到微控制器。所接收的命令存储在微控制器的非易失性EEPROM中。当微控制器处于独立应用运行模式时,电机由存储在微控制器EEPROM中的命令步控制。

　　控制器电路示于图4。工作在4MHz的PIC16F84微控制器是控制器的心脏。配置口RAO~RA3为输出,用这些口驱动ULN2003A输入。ULN2003A的输出直接驱动步进电机。微控制器的RB2输入配置为串行RS232输入,而晶体管—二极管电路用于输换RS232信号电平到+5V。1个两路DIL开关连接RB3和RB4输入。靠开关选择工作模式 (见表2)。S1选择编程或运行模式。在运行模式时,S2选择来自内部EEPROM或外部脉冲的操作。RB0和RB1是STEP和DIRECTION输入。当控制至处于远程运行模式时,每加一个脉冲,电机转动一步。

　　一个小的LED连接到PORTB的bit7。当控制器处于编程模式和从串行口接收有效命令时,LED每秒闪光一次。此电路设计用于具有高达500mA(在+12V)电流的步进电机。

 

　　表2 选择模式

　　软件

　　软件分两部分：微控制软件(运行在PIC微控制器)和PC软件(用于经PC串行口下载命令到微控制器)。

　　用Hi-Tech PICC Lite C compiler 开发微控制器软件。此编译程序是由Hi-Tech 公司开发的,可以用于编程PIC16F84和PIC16F877芯片。用高级语言开发微控制器系统具有容易开发和测试代码以及容易维护代码的优点。程序清单见程序列表。

　　命令用字符‘S’开始,然后发送步进角和步间延迟。其次,送5个字节来指定所需的转动。前两个字节是转数。然后规定转动方向,其后是命令间所需的延迟。送一个“#”字符来指明数据结束。LED每秒闪烁一次表明已按收的数据无错误。

 

　　图5 一个典型的运行实例

　　用Visual Basic 开发PC软件。程序用Microsoft MSComm ActiveX子序列送出串行数据。程序由单元格式组成(见图5),每个单元用于输入所需的电机命令。以这种形式,用户输入电机步进角、每个步之间所需的延迟和所用串行口数。然后输入所需的电机控制步(转数)、方向(0或1)和命令之后的延迟(ms)。

 

　　9步用于用户输入电机控制命令,但修改程序可以增加此步骤数。

　　结语

　　本文给出的控制器可以很容易地通过串行线接收控制命令,并存储在微控制器的EEPROM中。用PIC16F84微控制器,在EEPROM存储器中,可存储多达12个控制命令。较大的PIC芯片,如PIC16F877,在EEPROM中,可存储多达50个控制命令。■(京湘)