Sterowanie silnikiem krokowym.

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
INSTYTUT MASZYN I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH
LABORATORIUM STEROWNIKÓW
MIKROPROCESOROWYCH
W NAPĘDZIE ELEKTRYCZNYM
Opracowanie:
mgr inż. Krzysztof P. Dyrcz
mgr inż. Zdzisław Żarczyński
LABORATORIUM STEROWNIKÓW MIKROPROCESOROWYCH W NAPĘDZIE ELEKTRYCZNYM
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze sposobem sterowania silnikiem
krokowym przy użyciu mikrokontrolera SAB 80C515/535.
2. PRZYGOTOWANIE DO ĆWICZENIA
∗ Instrukcje asemblera SAB 80C535,
∗ Zintegrowane środowisko programowe ASM 535.
3. STANOWISKO LABORATORYJNE
∗ Sterownik Minikon z klawiaturą i wyświetlaczem,
∗ IBM PC z programem Monitor,
∗ silnik krokowy ze sterownikiem.
4. WPROWADZENIE
Sterowanie silnika krokowego odbywa się poprzez doprowadzenie do
odpowiednich uzwojeń sterujących napięć zasilających. W ćwiczeniu
wykorzystywany jest silnik krokowy FB 20-4 prod. „Mikroma” Września. Jest to
silnik reluktancyjny czteropasmowy, czyli z czterema uzwojeniami sterującymi,
stąd sterownik silnika musi być sterowany z czterech linii portu P5.
Należy napisać program, który steruje pracą silnika krokowego wg
założonego algorytmu, dla kierunku wirowania w prawo i w lewo. Do sterowania
silnikiem należy wykorzystać bity P0, P1, P2 i P3 portu P5.
Poniżej na rys.7.1 przedstawiono sposób zasilania uzwojeń silnika.
4
3
2
1
+
-
Rys.7.1. Zasilanie uzwojeń silnika krokowego.
Sterowanie kierunkiem obrotów silnika odbywa się poprzez odpowiedni
dobór algorytmu programu. Poniżej przedstawiono sekwencje załączania
poszczególnych pasm silnika dla określonego kierunku obrotów.
Sterowanie silnikiem krokowym
Strona 2
LABORATORIUM STEROWNIKÓW MIKROPROCESOROWYCH W NAPĘDZIE ELEKTRYCZNYM
PRAWO
P 5.0
P 5.1
P 5.2
LEWO
P 5.3
P 5.0
P 5.1
P 5.2
P 5.3
Rys.7.2. Sekwencje załączania uzwojeń silnika dla obrotów w prawo i w lewo.
Podczas pisania programu należy przestrzegać poniższych zasad:
• Jeśli wyjścia portu P5 są w stanie 1, to uzwojenia silnika nie są zasilane,
• Na pełny obrót sterowanego silnika potrzebnych jest 17 powtórzeń po 8
sekwencji czasowych.
Do sterowania silnikiem krokowym można wykorzystać również program
napisany w języku BASIC, umożliwiający zadawanie z klawiatury prędkości
obrotów dla obu kierunków, ilości obrotów w każdym kierunku i ilości cykli
pracy. Poniżej przedstawiono listing tego programu, samodzielnie należy napisać
podprogram w języku asemblera do sterowania liniami portu P5.
Sterowanie silnikiem krokowym
Strona 3
LABORATORIUM STEROWNIKÓW MIKROPROCESOROWYCH W NAPĘDZIE ELEKTRYCZNYM
5 i=1
10 INPUT „Podaj ilosc obrotow w prawo ”,a
20 INPUT „Podaj predkosc jazdy w prawo ”, b
30 XBY(104H)=a
40 XBY(353H)=b
50 XBY(355H)=b
110 INPUT „Podaj ilosc obrotow w lewo ”, c
120 INPUT „Podaj predkosc jazdy w lewo ”, d
130 XBY(204H)=c
140 XBY(403H)=d
150 XBY(405H)=d
155 INPUT „Podaj ilosc cykli pracy ”, e
160 CALL 100H
170 CALL 200H
180 IF e=i THEN GOTO 210
200 i=i+1
205 GOTO 160
210 INPUT „Czy chcesz powtorzyc ? 0-nie , 1-tak ”, f
220 IF f=0 THEN GOTO 270
230 INPUT „Czy chcesz zmienic parametry ? 0-nie , 1-tak ”, g
240 IF g=1 THEN GOTO 5
250 i=1
260 GOTO 160
270 „KONIEC”
przy czym:
CALL 100H - wywołanie podprocedury realizującej obracanie wirnikiem silnika
w prawo rozpoczynającej się od adresu 100H,
CALL 200H - wywołanie podprocedury realizującej obracanie wirnikiem silnika
w lewo rozpoczynającej się od adresu 200H.
5. PRZEBIEG ĆWICZENIA
1.
2.
3.
4.
5.
Zapoznać się z wyposażeniem stanowiska.
Przygotować moduł sterownika do pracy do współpracy z komputerem PC.
Przygotować silnik krokowy ze sterownikiem.
Uruchomić komputer IBM PC.
Napisać program w języku asemblera umożliwiający sterowanie silnikiem
krokowym.
6. Napisać program w języku BASIC do sterowania silnikiem krokowym.
7. Uruchomić i przetestować programy.
Sterowanie silnikiem krokowym
Strona 4
LABORATORIUM STEROWNIKÓW MIKROPROCESOROWYCH W NAPĘDZIE ELEKTRYCZNYM
6. LITERATURA
1. SIEMENS, „Microcomputer Components. SAB 80515 / SAB 80C515 8 bit
single chip Microcontroller Family”. Users Manual.
2. Krzysztof P. Dyrcz, Czesław T. Kowalski, Zdzisław Żarczyński, „Podstawy
techniki mikroprocesorowej”, skrypt PWr., Wrocław 1999
3. A. Rydzewski, „Mikrokontrolery jednoukładowe rodziny MCS-51”.
Sterowanie silnikiem krokowym
Strona 5