運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（第2版）課件 4.2.7 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器基本原理b2

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試高等教育出版社主講：南工機(jī)電教學(xué)團(tuán)隊(duì)4.2.7步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器基本原理（1）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的組成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元包含脈沖分配（環(huán)行分配）和功率放大兩部分，如圖4-30所示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)部分是一個(gè)不可分開的有機(jī)整體，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的性能除了與電機(jī)本身的性能有關(guān)外，在很大程度上取決于所使用的驅(qū)動(dòng)電路的類型與優(yōu)劣。若步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按兩相四拍方式運(yùn)行，則脈沖分配器輸出的A+、A-、B+、B-相信號(hào)1.基本原理4.2.7步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器基本原理當(dāng)方向電平為低電平時(shí)，脈沖分配器的輸出按A+→A-→B+→B-順序循環(huán)產(chǎn)生脈沖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)方向電平為高電平時(shí)，脈沖分配器的輸出按A+→B-→A-→B+的順序循環(huán)產(chǎn)生脈沖，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。脈沖分配器輸出的每一相脈沖信號(hào)都需要通過(guò)功率放大以后才可以連接到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生足夠大的電磁轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)負(fù)載。4.2.7步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器基本原理（2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖分配器步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖分配器可由硬件或軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。硬件環(huán)形分配器響應(yīng)速度快，維護(hù)方便，但不易實(shí)現(xiàn)變拍驅(qū)動(dòng)。軟件方法由控制系統(tǒng)用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，易于實(shí)現(xiàn)變拍驅(qū)動(dòng)，節(jié)省了硬件電路，提高了系統(tǒng)的可靠性。下面以軟件為例。軟件環(huán)形分配的方法是利用計(jì)算機(jī)程序來(lái)設(shè)定硬件接口的位狀態(tài)，從而產(chǎn)生一定的脈沖分配輸出。對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)和接口器件，軟件環(huán)分有不同的形式?，F(xiàn)以單片機(jī)為例加以說(shuō)明。4.2.7步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器基本原理8051單片機(jī)本身包含4個(gè)8位I／0端口，分別為P0、P1、P2、P3。若要實(shí)現(xiàn)兩相四拍方式的脈沖分配，需要四根輸出口線，本例中選P1口的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3位作為脈沖分配的輸出。如圖4-32所示根據(jù)8051單片機(jī)的基本原理，對(duì)P1.0、P1.1、P1.2、P1.3位編程使其按表4-4規(guī)定改變輸出狀態(tài)就實(shí)現(xiàn)了三相六拍分配任務(wù)。4.2.7步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器基本原理序號(hào)P1.7P1.6P.15P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0接通相TABLEXXXX0001A+TABLE+1XXXX0010A-TABLE+2XXXX0100B+TABLE+3XXXX1000B-表中P1.4～P1.7位在此例中沒(méi)使用，可任意設(shè)為1或0，一般設(shè)為0。若設(shè)定為0，則向端口P1輸送的內(nèi)容依次為：01H、02H、04H、08H。4.2.7步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器基本原理設(shè)計(jì)一個(gè)正轉(zhuǎn)子程序和一個(gè)反轉(zhuǎn)予程序供主程序調(diào)用。正轉(zhuǎn)子程序按順序取表中的內(nèi)容輸出到P1端口，而反轉(zhuǎn)子程序按逆序取表中的內(nèi)容輸出到P1端口。主程序每調(diào)用一次子程序，就完成一次P1端口的輸出。主程序調(diào)用子程序的時(shí)間間隔（可用軟件延時(shí)或中斷的方法實(shí)現(xiàn)）決定了輸出脈沖的頻率，從而決定步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。正轉(zhuǎn)子程序清單CW：CJNERO，＃4，CW1；RO指示數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)輸出的相對(duì)指針，“＃4”為4拍，即4次一個(gè)循環(huán)。MOVRO，＃0；

若指針已指到表尾，則將指針重指表頭CW1：MOVA,ROMOVDPTR，#TABLE；

指針DPTR指向表頭MOVCA，

＠A＋DPTR；從表中取值送到A中MOVP1，