Pages Navigation Menu

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ПИ № ФС 77 - 51217

() Искать в Google Scholar
Цитировать

Цитировать

Электронная ссылка | Печатная ссылка

Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.
Тимченко Ю. Н. ДОРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ / Ю. Н. Тимченко, С. И. Моногаров // Международный научно-исследовательский журнал. — 2012. — №. — С. . — URL: https://research-journal.org/technical/dorabotka-sxemy-upravleniya-shagovym-d/ (дата обращения: 23.06.2017. ).

Импортировать


ДОРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

ДОРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Тимченко Ю.Н.

Студент, кафедра внутризаводского электрооборудования и автоматики,

Моногаров С.И.

старший преподаватель

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Армавирский механико-технологический институт

ДОРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

 

Аннотация

В статье рассмотрена – доработка схемы управления шаговым двигателем, разработано упрощение процессов управления, управление с дистанции,   привлечение предпринимателей, обеспечение на этой основе экономического  развития предприятия.

 

Ключевые слова: двигатель, микроконтроллер, промышленность.

Keywords: motor, microcontroller, industry.

 

Целью данной работы является доработка схемы контроллера шагового двигателя.  Схема и программа к PIC-контроллеру были разработаны и представлены на веб-сайте японского радиолюбителя Seiichi Inoue. http://www.piclist.com/images/www/hobby_elec/index.htm. Позже они распространились по сети интернет и в данный момент доступны на многих сайтах.

В России статья под названием «PIC-КОНТРОЛЛЕР УПРАВЛЯЕТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ» впервые появилась в 6 номере журнала «Радио» в 2002 году, где описание к ней уже было переведено на русский язык. Принципиальная схема устройства изображена на рис. 1.

Принципиальная электрическая схема управления шаговым двигателем

Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема управления

 шаговым двигателем

Основной служит МК PIC16F84A. Тактовую частоту (4 МГц) задает кварцевый резонатор X1. На элементах R4, VR1, С1 и транзисторе TR1 собран генератор, частоту которого можно плавно изменять переменным резистором   VR1. Напряжение с конденсатора С1 поступает на вход RB5 МК IC1. После того как оно превысит пороговое, на выходе RB7 появляется напряжение высокого уровня. Открывшийся транзистор TR1 разряжает конденсатор, после чего цикл повторяется.

Принципиальная электрическая схема основной части (переработанная) (смоделированная в программе Proteus 7.7)

Рисунок 2 – Принципиальная электрическая схема основной части (переработанная)  (смоделированная в программе  Proteus 7.7)

В исходную электрическую схему были внесены изменения, улучшившие ее характеристики, а также были составлены три вспомогательные схемы. Одна из них предназначена для индикации режима работы, а две другие для изменения режима работы основной схемы дистанционно.

Схема передатчика (вспомогательная часть)

Рисунок 3 – Схема передатчика (вспомогательная часть)

 Измененная основная схема (смоделированная в программе Proteus 7.7)

Рисунок 4 – Измененная основная схема (смоделированная в

 программе Proteus 7.7)

Для этого сопротивления R1, R2 и R3 соединены не с «+» питания, а с выходами U3.

Схема индикации (смоделированная в программе Proteus 7.7)

Рисунок 5 – Схема индикации (смоделированная в программе Proteus 7.7)

Возможны следующие режимы:

¾отсутствие вращения двигателя (режим “stop” – на индикаторе знак S);

¾вращение двигателя влево (режим “left” – на индикаторе знак l);

¾вращение двигателя вправо (режим “right” – на индикаторе знак r).

Принцип работы данной схемы следующий: главным элементом является семисегментный индикатор с общим анодом и «+» питания подается на общий анод сразу. Катоды сегментов через токоограничивающие сопротивления коммутируются тремя транзисторами Q6…Q8 (рисунок 2) в определенной последовательности, образуя нужные символы. Управляющие сигналы для открытия транзисторов подает микроконтроллер Pic16f628a посредством управляющей программы.

Диоды D5…D8 используются для коммутации сегментов, образующих более одного знака. Так для образования буквы S используется 5 сегментов индикатора, буквы r – два, буквы l – два сегмента.

Осциллограммы команд в программе Proteus 7.7

Рисунок 6 – Осциллограммы команд в программе Proteus 7.7

Осциллограммы кодированных команд в программе Proteus 7.7

Рисунок 7 – Осциллограммы кодированных команд

в программе  Proteus 7.7

Схема на рисунке 3 предназначена для кодирования сигнала о нажатой кнопке и передачи его в виде излучения ИК светодиода. Кодирование происходит по времени. Каждая команда состоит из стартового бита длиной 0,5мс и бита команды (от 1мс до 3мс). На рисунке 6 изображены осциллограммы кодированных команд. Для того чтоб приемник их «увидел», они должны передаваться с частотой 33кГц (т.е. быть разбиты на прямоугольные импульсы соответствующей длины). В соответствии с этим, команды будут выглядеть так, как показано на рисунке 7.

Схема под номером 3 предназначена для приема и декодирования команд от передатчика (рисунок 3). Прием ведется на интегральную схему типа MC3374. Она работает с частотой 33кГц принимаемого ИК сигнала и содержит принимающий диод, фильтр и усилитель (на рисунке 8 U4 является не точным обозначением MC3374 и подразумевается, что R25 находится в ее корпусе).

Схема приемника и декодера

Рисунок 8 – Схема приемника и декодера

Входящие сигналы усиливаются и инвертируются (рисунок 9), после чего поступают на микроконтроллер, где идет проверка, какая из команд «пришла». Определение команды происходит по длительности рабочего бита, а распознание очередной команды по стартовому биту.

На выходах микроконтроллера декодера установлена логическая “1”. Если происходит распознание команды, то на одном из трех выходов логическая “1” сменяется логическим “0”.

Текст программы для работы с контроллером  Pic16f628a написан на

языке “Assembler” для программной среды  MPLab IDE (интегрированная

Рисунок 9 – Осциллограммы команд на выходе MC3374

Осциллограммы команд на выходе MC3374

среда разработки для микроконтроллеров PIC microchip)..

Монтажные схемы выполнены в программе Sprint-Layout 5.0.

Стоимость элементов, используемых при изготовлении, составляет 468 руб.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1. Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1987. -200с.
  2. Микроконтроллеры. Выпуск 2. Однокристальные микроконтроллеры PIC12C5x, PIC12C6x, PIC16x8x, PIC1400, M16C/61/62. Перевод с англ. Б. Я. Прокопенко/Под ред. Б. Я. Прокопенко. – М.: ДОДЕКА. 2000. -336с.
  3. http://www.piclist.com/images/www/hobby_elec/index.htm
  4. http://qrx.narod.ru/avt/el_dv.htm
  5. http://forumcnc.aterix.ru/component/kunena/2-Теория/10-Шаговый-двигател
  6. http://www.alldatasheet.com/
  7. http://blog.adtl.cz/

 

Публикация научной статьи в Международном научно-исследовательском журнале.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.