基于Proteus 的PC 機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制仿真
加入技術(shù)交流群
LCD顯示程序設(shè)計(jì)中因?yàn)椤癕ODE：”是始終顯示的，所以可以在程序初始化的時(shí)候就設(shè)計(jì)好LCD的“MODE：”顯示，然后再根據(jù)數(shù)據(jù)指令顯示對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這樣能節(jié)省MCU的處理時(shí)間，提高仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控能力。主程序體中完成最終接受來(lái)的上位機(jī)指令的處理，進(jìn)而完成上位機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的整個(gè)過(guò)程。
其中對(duì)應(yīng)控制指令N，各個(gè)器件的狀態(tài)。每一個(gè)N值都意味著一條控制指令，不同N值，步進(jìn)電機(jī)、LCD、上位機(jī)Text、P1口脈沖[5]會(huì)有對(duì)應(yīng)的狀態(tài)內(nèi)容。具體如表1所示。
3.2上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
上位機(jī)軟件用VB進(jìn)行開(kāi)發(fā)。采用Microsoft公司提供的MicrosoftCommunicationsControl串行通信編程的ActiveX控件，封裝了完整的所需的API函數(shù)，為應(yīng)用程序提供了通過(guò)串行口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)便方法。只要設(shè)置Settings屬性包括返回波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位、對(duì)應(yīng)串口等參數(shù)。然后設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的事件處理，以達(dá)到目標(biāo)通信控制效果。程序主要開(kāi)發(fā)對(duì)下位機(jī)發(fā)送的七條指令及Text電機(jī)狀態(tài)顯示，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制。
4系統(tǒng)仿真運(yùn)行效果及仿真分析
對(duì)應(yīng)的單拍正轉(zhuǎn)、雙拍正轉(zhuǎn)、單雙拍正轉(zhuǎn)種情況下由虛擬示波器（OSCILLOSCOPE）采集的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如圖3所示。結(jié)合表1的P1口脈沖，剔除正常存在的毛刺與抖動(dòng)，與實(shí)際驅(qū)動(dòng)所需的對(duì)應(yīng)脈沖信號(hào)是完全吻合的。
下位機(jī)在接收到單拍正轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)圖3（a）指令后步進(jìn)電機(jī)的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖4所示。此處，虛擬步進(jìn)電機(jī)的虛擬步距角為90度，圖中A、B、C、D四相紅代表高電平，藍(lán)代表低電平。圖3與圖4仿真過(guò)程記錄的信息，與實(shí)際設(shè)計(jì)程序控制預(yù)期運(yùn)行結(jié)果完全吻合，仿真效果明顯可信。
如圖5所示，下位機(jī)在運(yùn)行的條件下，上位機(jī)Option單拍，單擊正轉(zhuǎn)按鈕，即上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送指令“1”。其中的virtualTerminal（虛擬終端），是Proteus軟件的輔助分析工具，每次串口通信的指令將會(huì)被記錄下來(lái)。步進(jìn)電機(jī)會(huì)根據(jù)P1的脈沖形式做對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，Proteus中LCD、上位機(jī)Text正確顯示步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
5結(jié)束語(yǔ)
提出了一種基于Proteus的PC機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制仿真方法。所構(gòu)建的仿真系統(tǒng)能很好的實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的同步控制與狀態(tài)顯示整體過(guò)程，通過(guò)程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與仿真系統(tǒng)無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)了程序所預(yù)期要求的控制過(guò)程，并給出了豐富的實(shí)驗(yàn)觀察接口，仿真實(shí)現(xiàn)了程序硬件調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程。
參考文獻(xiàn)
1孫耀杰，左賀，康龍?jiān)疲鼙鼊?，史維祥.抑制混合式步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的時(shí)變重復(fù)控制［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004，24（11）：183～187
2孟武勝，李亮.基于AT89C52單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.測(cè)控技術(shù)，2006，25（12）：46～51
3張俊杰，李世其，熊友軍.基于數(shù)據(jù)手套的機(jī)械手控制技術(shù)應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2006（6）：170～175
4李河清，侯志祥.基于串行通信的步進(jìn)電機(jī)小型集散控制系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)工程，2007，33（10）：258～260
5金建新，鄭虎子.16位單片機(jī)控制混合式步進(jìn)電機(jī)的研究［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2007（9）：94～96
6李全利，遲榮強(qiáng).單片機(jī)原理及接口技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2004（1） 塵埃粒子計(jì)數(shù)器相關(guān)文章:塵埃粒子計(jì)數(shù)器原理 晶振相關(guān)文章:晶振原理
評(píng)論