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鸿运电子游戏89C51单片机的步进电动机用于玻璃管加热

来源:鸿运,鸿运游戏,鸿运电子游戏发布时间:2019/09/20点击数:

  装置,是一种输出与输入数字脉冲对应的增量驱动元件,具有快速启动和停止的能力。但大多数设计人员常常习惯于用逻辑实现复杂的步进电机的控制,虽然已经取得很大成效,但实现起来成本高、费时多,而且一旦组成了电路,就很难再改动,因此不得不完全重新设计控制器。微处理器与微计算机的先进技术和低廉的价格,给步进电机的控制开创了一个新的局面[1]。人们完全可以借助于软件来对步进电机实施控制,从而实现复杂而成本又不高的控制系统,同时还可以很灵活地通过改变程序来改变控制方案。为此,我们基于89C51设计了步进电机控制器用于玻璃管加热系统。该控制器具有线路简洁、性能良好、成本低、可靠性高等特点,在实际应用中取得了良好效果。

  直径400mm 的圆盘上每隔15°有1个固定器,用于安放直径3mm,长度50mm-70mm的玻璃管,圆盘上方有一个火焰喷头,用于对玻璃管进行加热。先在圆盘上装上 24个玻璃管,开机定位后开始工作,步进电动机开始运转,当每转过15°时,延时T秒(T的大小可以设定为3,4,5三种状态,本系统的默认值为3,通过软件控制可以使时间偏差小于0.1秒)当一个玻璃管加热完毕后,步进电机转动移动到下一个玻璃管,所用时间为1秒,通过软件可以使定位偏差小于 0.1mm,后重复上一步工作。机械传动原理图主视图如图1所示,俯视图如图2所示。

  该系统控制器的核心采用89C51单片机,具有4K的可擦除程序存储器,易于系统的扩展和程序的改进。采用P1口的四位作为键盘输入控制,用K1,K2, K3控制延时状态,K1按下延时3秒,K2按下延时4秒,K3按下延时5秒。K4控制运行方向选择,在顺时针和逆时针之间进行切换。数码管采用串行显示方式,对运行状态给以显示,LED1显示显示方向选择,“-”表示顺时针旋转,“”表示逆时针旋转。LED2显示的是延时时间,可显示3,4,5三种状态。参见图3电气控制框图。

  控制系统可以按要求来设定方向选择,延时时间等,操作者可以方便的观察控制系统的工作情况。

  左3:正常运行状态,走1步延时0.1s,10步一停,延时T(T=3,4,5);

  左4:240步为一周,旋转一周后判断是否有干扰丢步,若有,重新寻找定位点。

  系统启动后,首先对端口及显示进行初始化,显示清零,步进电动机三相绕组处于失电状态,然后对数字键和功能键的扫描。当操作通过数字键的一个设定值后,设定值以十六进制存入RAM单元,再以十进制通过动态LED显示出来;操作者确认后,按下左(或右)行功能键,步进电动机就会带动圆盘转动,延迟的时间通过静态LED显示出来。

  本系统所选用的步进电动机为110BF3-15型,它有三相绕组,向三相绕组输入脉冲输入脉冲的顺序有三种,分别为单三拍、双三拍、三相六拍。本系统选择双三拍输入方式。输入方式是靠软件来控制的。双三拍控制软件是最简单的软接口之一。首先要以8255A的PA口为输出口,接着把控制信息送到PA0~PA2中,对应的I/O线”(高电平有效),则步进电动机相应的相绕组通电,步进电机转子就转动。要求转子以不同的方向转动,三相绕组的通电顺序就不同,则相应的控制字也就不一样,双三拍绕组通电控制信息表如表1[2]。

  由表1可知,正反转所需要的信息串为03H→06H→05H→03H,这时按AB→BC→CA→AB顺序通电。反转时所需的信息串为05H→06H→03H→05H,这是按照顺序CA→BC→AB→CA通电。

  以上是步进电动机三相绕组正向通电子程序,反向通电子程序类似,若要改变电机转速,只要改变MOV 0CH,#0FH指令中的立即数的值即可。图5为步进电动机正反转驱动子程序流程图:

  本系统操作方便,控制灵活,精确度高,可靠性好,已达到了预期的设计要求,大大减轻了体力劳动强度,改善了工作条件。在软、硬件实现上为了提高系统的可靠性及精度,均采用了相应的抗干扰措施。

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