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基于单片机的伺服电机控制系统伺服维护设计

2020-07-21 19:15分类:伺服系统 阅读:

 

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•146•电子世界・技术交流基于单片机的伺服电机控制系统设计张玲玲张晨洲职业技术学院在当今社会,电机在工农业生产和人们的日常生活中起着非常重要的作用. . 其中,步进电动机是最常见的控制电动机,可用于各种领域: 例如加工中心,打印机,自动化生产线等. 对伺服电机控制系统的研究对提高控制精度和响应速度,节约能源具有重要意义. 该系统是基于80C51的伺服电机控制系统. 在脉冲控制的作用下,控制电动机以0-3000 rpm的速度运行,并且可以实现正向和反向旋转. 1简介在自动控制系统中,伺服电机用作执行元件风机维修,其功能是将接收到的电信号转换为在电机轴上输出的角位移或角速度. 它分为直流电动机和交流电动机. 其中,交流伺服具有更广泛的适用性. 交流伺服系统已成为现代高性能伺服系统的主要发展方向. 本文介绍如何使用C8051F060控制交流伺服电机,以便该电机可以在0-3000 rpm的任何速度下运行. 2系统设计图1显示了以C8051F060为核心的伺服电机控制系统西门子模块维修,以及显示电路,编码器,编码器处理电路伺服电机控制系统直流无刷减速电机,RS485通信电路,伺服电机驱动电路和伺服电机. 图1伺服电动机控制系统图3电路和原理3.1主芯片介绍C8051F060是Silicon Lab生产的完全集成的混合信号片上系统MCU.

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它使用Cygnal的专利高速,流水线结构以及与MCS-51指令集完全兼容的CIP251微处理器内核. C8051F060具有P0-P7,总共8个端口,可以实际使用64个IO. 3.2 LED电路如图2所示. 系统使用6个LED数字管显示伺服电机的速度. LED数字管由MC14489芯片驱动,MC14489使用SPI通讯模式与CPU通讯,可以节省IO端口的使用. 3.3编码器和处理电路系统使用多个BCD拨盘开关设置系统操作参数. BCD拨码开关是十进制输入,BCD代码输出,也称为8421拨码开关. 每个BCD拨码开关可以输入1个十进制数字. 每个BCD DIP开关后面有5个触点,其中C是输入控制线,另外4个是BCD代码输出信号线. 当拨盘设置在不同位置时,输入控制线C连接到4条BCD代码输出线中的一条或几条. 连接的BCD代码输出线的状态与刻度盘指示的十进制数字完全相同,这符合2-10代码关系. BCD拨号代码开关通过图3所示的电路读取开关设置. 图3 BCD代码处理电路BCD_S1-BCD_S8是BCD代码输出信号线,BCD_1-BCD_6连接到BCD DIP开关的控制线C,每次P2.0更改一次时,都会选择一个特定的BCD DIP开关,然后读取4条信号线上的值以读取BCD DIP开关设置的值.

根据设定值使电动机以相应的速度运行. 3.4频率输出常用的伺服电机控制方法包括脉冲控制和模拟信号控制. 因为模拟信号控制方法不确定速度变化,并且在高精度情况下缺乏灵活性. 因此,通常使用脉冲控制. 产生PWM信号的方法有很多,比较常用的是模拟电路的输出,MCU I / O端口的输出以及MCU PWM组件的输出. 在该设计中,C8051F020微控制器内部的捕获/比较寄存器用于生成PWM信号. 如下: 启动PCA时钟计数器PCA0进行递增计数. 当PCA0的计数值等于PCA0CPn时,CEXn引脚将输出高电平,并且PCA溢出. CEXn引脚输出低电平. 因此,可以将更改PCA0CPn的值输入湖南省教育厅的科研项目: 项目名称“汽车速度模拟控制装置中的伺服电机高精度智能控制系统的研究”(项目标签: 15C0187) . 万方数据•147•电子世界•占空比可变的波形的技术交流. (黄辉等. 基于C8051F020的PWM输出频率分析[J]. 数据采集与处理,2009,10)该设计采用16位PWM输出,可以实现高分辨率控制. 允许CF和CFFn中断;占空比对于1/2,比较/捕获寄存器的初始值计算为0x8000.

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