基于TA8435H驱动的步进电机的单片机控制

基于TA8435H驱动的步进电机的单片机控制 基于TA8435H驱动的步进电机的单片机控 制 控制 基于TA8435H驱动的步进电机的单片机控制 王玮,陈毕双,杨捷顺 (深圳技师学院光机电技术系,广东深圳518040) 一 种特种电机,广泛应用于各种机电控制设备中.基于专用驱动芯片TA8435H,现研制了二相 步进电机的单 中可以实现步进电机正反方向,不同速度的转动,也可实现步进电机不同细分的控制,并给出 了硬件电路及 程序代码.该控制电路对了解和掌握步进电机的运行与控制有较大的帮助. 关键词:步进电机;AT89205l单片机;TA8435H;细分驱动 中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-9492(2009)07-0034—02 l引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构. 当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按 没定的方向转动一个固定的角度(即步进角),它的旋转 是以固定的角度一步一步运行的.可以通过控制脉冲个数 来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通 过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达 到调速的目的.步进电机可以作为一种控制用的特种电 机,利用其没有积累误差(精度100%)的特点.广泛应 用于各种机电控制设备中.为较好地理解步进电机的工作 原理与控制方式,特开发与研制_,单片机控制下的二相步 进电机运动控制系统,驱动芯片选用TA8435H.c 2TA8435H芯片特点 TA8435H是东芝公生产的单片上E弦细分二相步进电 机驱动专用芯片,图1所示为TA8435H芯片内部电路图, 从中可以看出,TA8435H主要由1个解码器,2个桥式驱 动电路,2个输出电流控制电路,2个最大电流限制电路, 1个斩波器等功能模块组成.该芯片具有整步,半步, 1/4细分,1/8细分运行方式可供选择及正/反转控制等功 能.本文研制的步进电机控制电路利用了驱动芯片 TA8435H的这些功能,简化了电路的设计,且工作可靠. 3控制电路组成 3.1硬件电路设计 图2是单片机与TA8435H相连控制步进电机的原理 图.单片机主控芯片为AT892051.电路中RST为复位按 钮,用于实现电路的起始及复位;按钮正/反转,加速 收稿日期:2009—03—11 图1TA8435H芯片内部电路图 及减速,分别用于控制步进电机正反两个方向的转动及电 机的加速与减速转动. 电路中TA8435H驱动芯片的M1和M2引脚决定电机 的转动方式:MI=0,M2=0,电机按整步方式运转;MI=I, M2=0,电机按半步方式运转;11:O,M2=l,电机按1/4 工业 图2单片机与TA8435H联接控制步进电机原理图 细分方式运转;MI=I,M2=l,电机按1/8细分方式运转. 电路中电机工作在何种运转方式可由拨动开关进行设置. CW/CWW管脚控制电机转动方向;CKI,CK2为时钟输入 端,本电路采用单时钟输入,控制时钟的频率,即可控制 电机转动速率.REFIN脚为NFA,NFB输出电压控制端, REFIN为高电平,NFA,NFB的输出电压为0.8V,REFIN 为低电平,NFA,NFB的输出电压为0.5V,而NFA,NFB 这两个引脚控制步进电机输入电流;选用不同的二相步进 电机时,应根据其额定电流大小选择合适的R8和R9阻 值.电路中R6,C5组成复位电路,D1,D4为快恢复二极 管,用来泄放电机绕组电流. 3.2电源电路 电路中需要+12V和+5V两组电源.+12V电源接在 TA8435H驱动芯片VMA及VMB管脚上,主要给步进电机 供电.+5V电源为单片机,驱动芯片及外围电路供电.图 2也给出了电源电路图. 3-3软件设计 以下是利用TA8435H控制步进电机的程序,用以控 制步进电机的起动,实现和控制步进电机的转向和转速, 电机细分控制通过电路拨动开关的设置实现. 0RG0oo0H AJMPMAIN 0RG0030H MAIN:CLRP1.5;软件使能 MOVR5,#0FH;预设速度 MOVR2,#10H;延时参数 LOOP:CALLD1MS;调用延时 CPLP1.6;给步进发脉冲 SETBP1.1;查询按键之前要先对按键置1 SETBP1.2;查询按键之前先要对按键置1 JNBP1.1,ADDSP;判断加速按键是否被按下 JNBP1.0,DECSP;判断减速按键是否被按下 BP1.2,DCCW;判决正反转按键是否被按下 SJMPL00P DCCW:M0VR3,#0FFH L00P2:DJNZR3,LOOP2 DJNZR2.DCCW M0VR2.#10H CPLP1.7;正反转控制 SJMPL0OP ADDSP:CJNER5,#09H,SP1;速度加 LOOPI1:M0VR3,#OFFH:延时 L00P21:DJNZR3,L0OP21 DJNZR2.L00P11 M0VR2,#04H SJMPL0OP SP1:DECR5;通过调整延时来控制发脉冲的速度 SJMPLOOP DECSP:CJNER5,#OFFH,SP2;速度减 r————————1———————1————————_]L:一.』L一一...} (下转第68页) 图3样本数据与拟合曲线图 令:A=polyfit(,Y,n) 越,A为所求多项式系数. 经计算得:A=[4.59 合多项式为(7)式. 其中为拉杆拉力,Y为起重 110.411383.20.43],所求拟 G=0.43+1383.2Q一1l0.41p+4.59Q(7) 根据昕求拟合多项式估算起重最值见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf l,样本散点 和拟合曲线如图3所示:GB5l44—94规定:起重机应 安装起雨量限制器,对最大起重量大于6t的起重机如设有 最示装置,则其数值误差不得大于指示值的5%.拟合曲 线误差能够满足国标要求. 6结论 本文针埘塔机起重量监测中住的非线性 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,采 数据拟合理沦,建J,起重G和拉?’批力p之的函数 关系式,使塔机起重畸测在PLC中得以实现:从实例可 见,该方法具有如下优点: (1)汁算结果惟一,计算量小,便于在PLC,单片机 等硬件设备J二实现; (2)可精确,方便地实现起重的实时监测; (3)当钢丝绳倍率改变时,只需凋擎对膻多项式的系 数,不必改动其它硬件设施; (4)保留r原有起重限制器巾的超重预警不关和超 重报警开关,能够实现起重颅警和报警的舣币=保护 参考文献: [1]岳维峻.起重机械安全防护装置的安全性控制『J1.起重运 输机械,2007(3):81-84. [2]陈敏,马丽传感器特性曲线的一种拟合方法[J].传感器 技术,2003(1):38—40. [3]魏毅强,张建国,张洪斌.数值计算方法[M]北京:科学 出版社.2O【)4. [4]贾永峰塔式起重机多源信息监控系统研究『D1.西安:西 安建筑科技大学,2005. [5]张志涌,等.精通MAFIAB65版M]北京:北京航空航 天大学出版社,2003. 第一作者简介:贾永峰,男,】972年生,陕两西安人,博{?研究 生, 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师/讲帅.研究领域:机电液一体化一已发表沦文8篇 f编辑:梁玉1 (上接第35页) LOOP12:MOVR3,#0FFH;延时 LOOP22:DJNZR3,LOOP22 DJNZR2,LOOP12 M0VR2.#04H SJMPLOOP SP2:INCR5 SJMPL00P DIMS:MOVA,R5;延时 MOVR7.A LOOP5:MOVR6,#64H LOOP6:DJNZR6,LOOP6 DJNZR7,LOOP5 RET END 4结束语 本文介绍r基于TA8435H芯片的二相步进电机的控 制,用以实现步进电机的正反向运转,实现不列速度的转 动.使用细分方式可提高步进电机的控制精度,降低步进 电极的振动和噪声.冈电路使用々用驱动芯片,制系 统硬件电路设计简,结构紧凑,运,彳叮靠;且软什编 制也较简单,清楚. 借助该控制电路,可掌握步进电饥的运}j控制,进 而对理解机电控制设备及数设备的运行?定的帮助 参考文献: [1]刘宝延.步进电机厦其驱动控制系统}M哈尔滨:哈尔 滨工业大学出版社.1997. [2]刘升二相步进电机驱动芯片TA8435H及其应用[J]国 外电子元器件,2005,3(3):37—40 [3]何立民.单片机应用系统设计lM]北京:北京航空航天大 学出版社,1993. [4]王志超,林岩,李大庆.两相混合式步进电机细分驱动J1. 信息与电子工程,2008,6(6):457—460. 第一作者简介:王玮,男,1965年生,肃天水人,硕{-,工 程师.研究领域:光机电一体化技术及没备已发表论文8篇 f编辑:吴智恒1 r—————————r————1—————————一] fi68ff