基于 XC866 的步進(jìn)電機(jī)閥門控制系統(tǒng)

圖2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路

LB1836M是低飽和雙通道雙向電機(jī)低電壓驅(qū)動器件，引腳INl、IN2、IN3和IN4是步進(jìn)脈沖的輸入端。

OUT1、OUT2、OUT3、OUT4為步進(jìn)脈沖的輸出端，分別與步進(jìn)電機(jī)電機(jī)對B、A、/B、/A相連接。LBl836M輸入端的四個步進(jìn)脈沖可由單片機(jī)的P3.1、P3.0、P3.3、P3.2四路PWM通道產(chǎn)生。四個I/O口輸出的相位關(guān)系為P3.0與P3.2反相，P3.1與P3.3反相，P3.0與P3.1相差π/2。

② 閥門控制電壓采樣電路
由于本設(shè)計中采用了一個0～2.5V的電壓信號調(diào)控閥門的打開程度，單片機(jī)利用定時器中斷對電壓進(jìn)行采樣，然后傳送到ADC模塊再進(jìn)行控制。電壓采樣電路如圖3所示。

圖3 電壓采樣電路

電壓信號由Input端輸入經(jīng)過電阻分壓，然后通過一個電壓跟隨器，這時1點電壓與3點電壓相同；然后，將信號傳送到XC866的P2.4端口，再送到ADC模塊進(jìn)行電壓采集。VAREF引腳為XC866的ADC參考電壓介入口，VAGND為ADC接地。參考電壓為2.5V，用LM4040的穩(wěn)壓二極管將電壓穩(wěn)定在2.5V，電容的設(shè)計是用來減少干擾。

③ 軟件設(shè)計
本設(shè)計中步進(jìn)電機(jī)的控制脈沖信號，是由軟件編程控制XC866產(chǎn)生的，用C語言編寫。軟件的主要流程是：系統(tǒng)啟動后，首先進(jìn)行單片機(jī)和外圍器件的初始化，I/O口進(jìn)行置位，設(shè)置定時器。定時器產(chǎn)生中斷，對目標(biāo)電壓值進(jìn)行采樣，與當(dāng)前位置的電壓分別經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換(參考電壓為2.5V)，再進(jìn)行比較，求出二者的差及符號。當(dāng)差值在允許的誤差范圍內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)不動；當(dāng)差值超出允許誤差范圍時，從XC866的四個I/O口輸出所需數(shù)量的脈沖信號，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動。為防止在A/D轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)的誤差及步進(jìn)電機(jī)本身的誤差的存在，造成電機(jī)振蕩。因此，在程序設(shè)計時，規(guī)定一定的誤差范圍。