(多图) 基于单片机的新型步进电机运动控制器
　　1 引言　　数控技术是一种采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进行数字化运算处理，并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。现代机械加工业逐步向柔性化、集成化、智能化方向发展，因此新一代数控技术就必需强调具有开放式、智能化、网络化的特征[1]。本文采用新型微处理器、高性能集成电路，研究开发智能控制卡。　　2 系统总体结构设计　　通过对步进电机控制器关键技术进行分析、研究和比较，并综合国内外产品智能化、集成化、开放化的发展趋势，我们提出的步进电机运动控制器总体结构如图1所示。　　图1 系统总体结构　　3 系统硬件电路设计　　3.1 脉冲分频电路设计　　本系统的主要控制对象为步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，因此产生符合系统要求的步进电机驱动脉冲为整个系统设计中的关键。本系统的脉冲分频电路由图2所示。整个电路采用3片8254来产生X，Y，Z三个轴的驱动脉冲信号，鉴于Y，Z轴的电路与X轴相同，因此图中只表示了X轴脉冲数输出的电路原理。　　Inte18254是可编程定时/计数器，片内包含3个独立通道，每个通道均为功能相同的16位计数器，每个计数器的工作方式和计数长度分别由软件编程选择。的改进型，操作方式及引脚与8253完全相同。8253计数频率为2.6MHz，8254的计数频率则更高，可达到6MHz。本系统选择8254作为脉冲分频电路的主控芯片。　　图2 脉冲分频电路图　　3.2 RS-232通信接口电路设计　　在系统的通信中，RS-232和RS-485标准总线应用最为成熟。为了使运动控制器的适用范围更加广泛，配合PC的现有接口，我们选用RS-232标准总线来实现控制器和PC的通信，其接口电路如图3所示。在图3中，选用MAX232作为系统的通信接口芯片。MAX232是MAXIM公司生产的低功耗、单电源双RS-232发送/接收发器，适用于各种EIA-232E和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片可以把输入的+5V电源变换成RS-232输出电平所需的±10V电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。　　图3 通信接口电路　　MAX232外围需要4个电解电容C1，C2，C3，C4是内部电源转换所需电容，其取值均为0.1μF/25V。C44为0.1μF的去耦电容。MAX232的引脚T1IN，T2IN，R1OUT，R2OUT为接TTL/CMOS电平的引脚。　　引脚T1OUT，T2OUT，R1IN，R2IN为接RS-232C电平的引脚。因此TTL/CMOS电平的T1IN，T2IN引脚应接MCS-51的串行发送引脚TXD;R1OUT，R2OUT应接MCS-51的串行接收引脚RxD。与之对应的RS-232C电平的T1OUT，T2OUT应接PC机的接收端RD;R1IN，R2IN应接PC机的发送端。　　3.3 D/A转换与V/I转换电路设计　　本运动控制器需要对电主轴的转速进行控制，对电主轴的控制通过其驱动器来实现。电主轴驱动器根据输入的电压或电流的大小来确定主轴的转速，因此系统需要输出0～5V的电压或0～20mA的电流，必须将系统处理过的数字量经D/A转换变成模拟量输出。本控制器的D/A转换主要由DAC0832芯片实现。DAC0832是8位微处理器兼容型数/模转换器芯片，是DAC0830系列的一种。DAC0832与微机接口方便，可以充分利用微处理器的控制能力实现对D/A转换的控制，因此在实际中得到了广泛的应用。　　不同的电主轴驱动器对输入的信号有不同的要求，有的需要0～5V的电压信号，有的需要0～20mV的电流信号，因此我们同样设计了V/I转换电路，使系统具备了电流信号的输出，增强了系统的适应性。　　3.4 开关信号输入电路设计　　在步进电机运动过程中，常采用机械式开关和光电开关构成开关信号输入回路，通过开关的闭合或断开，以电平的形式反映步进电机的工况。这包括X，Y，Z轴限位;加工过程中对刀，X，Y，Z轴电机的回零操作等等[2-3]。　　由于开关的机械式设计，触点闭合或断开时伴有机械抖动，会使输出信号波形出现振荡。若将该信号输入到微控制器的计数器中，会造成错误的计数而导致系统控制混乱。开关量的输入干扰是系统设计中客观存在的问题。因此在获得开关信号后，我们必须对开关信号进行处理，使其成为单片机可以识别的数字信号后才能做出相应的反应。系统共提供了12路的开关信号接口，限位开关信号处理如图4所示。　　图4 限位开关信号处理电路原理图
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单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-Chip Microcomputer），又称微控制器（Microcontroller），是把中央处理器、存储器、定时/计数器（Timer/Counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器；由于单芯片微电脑常用于当控制器故又名single chip microcontroller，但是目前在中国大陆仍多沿用“单片机”的称呼。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器
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（活动已经结束）今年五一不寂寞 开发码天天有 播放神器rushplayer+送激活码咯
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青苹果, 积分 135, 距离下一级还需 65 积分
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Re:Re:（不定时更新活动）今年五一不寂寞 开发码天天有 播放神器rushplayer 送激活码咯
引用第1500楼alex619于 19:05发表的 Re:（不定时更新活动）今年五一不寂寞 开发码天天有 播放神器rushplayer 送激活码咯 :
内容very good 恭喜你。。。
1、如果到5月1号晚上8点结束，帖子楼层到； 2555，没有到3000+，那么是按（,）这4个楼层算，还是，2500，算呢？要是按（,）算，那，2500楼的人不是很冤枉？什么也没有？
2、如果到5月1号晚上8点结束，帖子楼层到有到3000+，就是，，的来算，那（,）顶楼的人不是也很冤枉。什么也没有？
3、希望一就是一，二就是二，不要这样那样的。
关于我提出这个问题，初步有了结果，
如到5月1号晚上8点结束，帖子楼层到； 2500+，又没有到3000+，那么（,，00）都有码。共7个。
如到5月1号晚上8点结束，帖子楼层到； 2000+，又没有到3000+，那么（,，,）都有码。共6个如此类推，希望大家多盖楼层。
如到5月1号晚上8点结束，帖子楼层到； 3000+，那么（,，00,300）都有码。共8个。
大家快荣跃盖楼吧，8个兑换码，不容易啊。
这里再说明一下。
关于：“rushplayer+送激活码”手机是必须越狱，在cyida中搜索安装rushplayer+，然后输入激活码，就可以完全使用rushplayer+的全功能。
要是你手机无法越狱的话，那激活码是没有用处的。因为你根本无法安装rushplayer+.
重要一点，请符合楼层和条件的fy，把手机udid：后5位，以短消息形式，发送给论坛的”RushPlayer“，谢谢大家。
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先占位行不？
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回 1511楼(visk) 的帖子
非常感谢，你是rushplayer的代言人？引用第1511楼visk于 19:07发表的
:恭喜你。。。1、如果到5月1号晚上8点结束，帖子楼层到； 2555，没有到3000+，那么是按（,）这4个楼层算，还是，2500，算呢？要是按（1......
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不是5的倍数啊……
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家里下载速度实在是汗颜……
先占着位……
顺便问一下
在bigboss源下载的时候红字提示必须先购买再下载
是必须给了你们udid才能下载安装吗？
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悲惨的人啊
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已收到激活码 ，已激活，谢谢楼主，顶上去
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Re:回 1511楼(visk) 的帖子
引用第1513楼alex619于 19:12发表的 回 1511楼(visk) 的帖子 :
非常感谢，你是rushplayer的代言人？
不是什么代言，只是帮忙而已。。
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