PSoC4試用報(bào)告 控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的模擬實(shí)驗(yàn)

一、概述

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)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(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器 。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)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(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);可以利用防抖Debouncer 和觸發(fā)器TFF形成電路，產(chǎn)生數(shù)字開關(guān)量，作用于驅(qū)動(dòng)器，確定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

二、原理敘述

1、確定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)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，產(chǎn)生“1”、“0”信號(hào)，作用于驅(qū)動(dòng)器“dir+ 、dir-”，來(lái)改變步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。這用CY8CKIT-042板上RGB 的LED藍(lán)燈和紅燈分別亮、滅，進(jìn)行模擬區(qū)分是正轉(zhuǎn)、還是反轉(zhuǎn)。

2、步進(jìn)電機(jī)啟、停和調(diào)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(jī)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(diào)制器PWM，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，作用于驅(qū)動(dòng)器“pul+ 、pul-”，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。利用PSoC 4開發(fā)套件的容性觸摸感應(yīng)CapSense組件和脈沖調(diào)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(hào)，達(dá)到調(diào)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(hào)的變化。

3、步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的顯示

根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的步距角，確定轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需要的脈沖數(shù)和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器timer計(jì)時(shí)，計(jì)算轉(zhuǎn)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

四、軟件

軟件main.c包括本例軟件設(shè)