PSoC4試用報告 控制步進(jìn)電機驅動(dòng)器的模擬實(shí)驗

一、概述

步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個(gè)脈沖信號，電機則轉過(guò)一個(gè)步距角 。它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機供電，步進(jìn)電機才能正常工作，驅動(dòng)器就是為步進(jìn)電機分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器 。

步進(jìn)電機驅動(dòng)器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量，從而達到準確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度，從而達到調速的目的。

基于以上敘述，可以利用CY8CKIT-042板上CY8CKIT-42的組件CapSense 和PWM組合作用，輸出變化的脈沖，作用于驅動(dòng)器，控制步進(jìn)電機轉動(dòng);可以利用防抖Debouncer 和觸發(fā)器TFF形成電路，產(chǎn)生數字開(kāi)關(guān)量，作用于驅動(dòng)器，確定步進(jìn)電機轉動(dòng)方向。

二、原理敘述

1、確定步進(jìn)電機轉動(dòng)方向

按動(dòng)按鈕SW2(在CY8CKIT-042板上)，經(jīng)過(guò)防抖Debouncer_2 、觸發(fā)器TFF和非門(mén)，產(chǎn)生“1”、“0”信號，作用于驅動(dòng)器“dir+ 、dir-”，來(lái)改變步進(jìn)電機轉動(dòng)方向。這用CY8CKIT-042板上RGB 的LED藍燈和紅燈分別亮、滅，進(jìn)行模擬區分是正轉、還是反轉。

2、步進(jìn)電機啟、停和調速

按動(dòng)按鈕SW3(外接)，經(jīng)過(guò)防抖Debouncer_1 、觸發(fā)器TFF，作用于指示燈D_4(外接)，綠燈亮、滅表示步進(jìn)電機啟動(dòng)、停止。

指示燈D_4(外接)燈滅，表示下降沿觸發(fā)啟動(dòng)脈沖調制器PWM，產(chǎn)生脈沖信號，作用于驅動(dòng)器“pul+ 、pul-”，步進(jìn)電機轉動(dòng)。利用PSoC 4開(kāi)發(fā)套件的容性觸摸感應CapSense組件和脈沖調制器PWM組件的作用，通過(guò)滑動(dòng)觸摸條，產(chǎn)生變化的脈沖信號，達到調速的目的。這里，利用紅色指示燈D_1(外接)的亮度變化來(lái)模擬脈沖信號的變化。

3、步進(jìn)電機轉速的顯示

根據步進(jìn)電機的步距角，確定轉動(dòng)一周所需要的脈沖數和計時(shí)計數器timer計時(shí)，計算轉速RPM，其值經(jīng)過(guò)軟件處理，通過(guò) UART 和the PSoC 5LP USB-UART bridge傳送 ，顯示在電腦的putty上。三、所需的組件

本模擬采用本套件以下組件，組件的配置見(jiàn)附件：Step_Motor_Project圖片.zip

· CapSense

· UART

· PWM

· Timer Counter

· CyTFF

· Debouncer

· CyClock

· CyPins

· 非門(mén)

四、軟件

軟件main.c包括本例軟件設