步进电机系统由主机、键盘输入系统、步进显示系统、步进控制系统组成。主机采用AT89C51单片机,其为低功耗的8位单片机,片内有一个4K字节的Flash可编程、可擦除、只读存储器,故可简化系统构成,且可满足本系统数据存储空间的要求。主机接收串行口送来的步进控制数据,并对其进行处理,以实施步进控制。键盘输入系统是用来输入控制所需的细分档位。
步进电机多级细分驱动系统的实现
要在细分的基础上实现多级细分,就必须针对不同的细分档位生成不同的阶梯波。为此,该系统采用了循环增量查表法。首先建立阶梯波数值存储表格,有两种方法,一种是针对每种细分方式建立相应的表格,其特点是细分种类多样,但表格所占空间较大;另外一种,也就是该系统采用的,以最大细分档位对应的步数仅建立一个表格,大大减少了所需的存储空间,并减少了程序运行中的不稳定因素。在具体控制中,该系统通过设定循环增量基数,使不同的细分档位对应不同的细分步数,实现了多级细分驱动。
系统设计时,考虑到随着细分的精确化,如128步细分时,步距角达到足够小,能满足各种步进要求,故以2的整数次幂作为细分基准。步进显示系统由液晶显示器显示当前细分档位和细分后的步进角等参数。为了减少电路的复杂性,该显示器显示的最小单位规定为0.01°。步进控制系统由D/A转换部分和驱动系统组成。D/A转换部分包括3片DAC0830集成芯片和数据锁存系统。DAC0830转换分辨率是8位,该芯片具有与微处理器兼容、价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点。