单片机伺服电机的控制系统设计要点

单片机伺服电机的控制系统设计要点 当今社会，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着非常重要的作用。其中，步进电机是最常见的一种掌握电机，在各领域中：如加工中心，打印机、自动化生产线等等场合都可以得到应用。讨论伺服电机的掌握系统，对提高掌握精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。本系统是基于 80C51 的伺服电机掌握系统，在脉冲掌握掌握作用下掌握电机运行于 0-3000 转/分钟，并实现正转与反转。 1 引言 在自动掌握系统中，伺服电动机作为执行元件，作用是把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。它有直流电机和沟通电机之分。其中沟通伺服有更广的适用性。沟通伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要进展方向。本文介绍如何使用C8051F060 来掌握沟通伺服电机，使电机运行于 0-3000 转/分钟的任意转速。 2 系统设计 图 1 所示是伺服电机掌握系统，它以 C8051F060 为核心，同时还有显示电路、编码器、编码器处理电路、RS485 通信电路、伺服电机驱动电路、伺服电机。 3 电路及原理 3.1 主芯片介绍 C8051F060 是 SiliconLab 公司出品的完全集成的混合信号片上系统型 MCU。它使用了 Cygnal 专利的高速、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，共计 8 个端口，64 个可以实际使用的 IO。 3.2LED 电路如图 2 所示，系统使用 6 个 LED 数码管显示伺服电机的转速，LED 数码管采纳 MC14489 芯片进行驱动，MC14489 采纳SPI 通信方式和 CPU 进行通信，可以节约 IO 口的使用。 3.3 编码器及处理电路系统采纳多个 BCD 拨码开关来设置系统运行参数。BCD 拨码开关是十进制输入，BCD 码输出，又称为 8421拨码开关。每位 BCD 拨码开关可输入 1 位 10 进制数。每个 BCD 拨码开关后面有 5 个接点，其中 C 为输入掌握线，另外 4 根是 BCD 码输出信号线。拨盘拨到不同的位置时，输入掌握线 C 分别与 4 根 BCD 码输出线中的某根或某几根接通。其接通的 BCD 码输出线状态正好与拨盘指示的 10 进制数相全都，符合 2-10 进制编码关系。BCD 拨码开关通过如图 3 所示电路，读取开关的设置。BCD_S1-BCD_S8 是 BCD 码输出信号线，BCD_1—BCD_6 接的是 BCD 拨码开关的掌握线 C，每次P2.0 跳变一次，就会选中详细的一个 BCD 拨码开关的掌握线，再读取 4 根信号线上面的值，就可...