步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通用型環(huán)形分配器
| 1引言 常用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有3、4、5、6相4種，運(yùn)行方式每相依次通電的稱單拍，每相鄰兩相依次通電的稱雙拍，每單、雙相依次通電的稱倍拍。對(duì)5、6相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)還有其它通電方式，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電方式取決于環(huán)形分配器，它是一個(gè)能夠把單相脈沖信號(hào)分配成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)要求的多相控制信號(hào)的專用電路。目前，僅三相環(huán)形分配器有專用集成塊，且性能價(jià)格比較低。一般使用的環(huán)形分配器是用計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等邏輯電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通用性差。本文給出的環(huán)形分配器適用于各種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及任意分配方式。2電路的設(shè)計(jì)思想 對(duì)3～6相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，通電狀態(tài)可用六位二進(jìn)制數(shù)表示，稱為狀態(tài)字，連續(xù)不斷地輸出狀態(tài)字就可控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。狀態(tài)字序列是周期循環(huán)的，其周期（一個(gè)循環(huán)中狀態(tài)字的個(gè)數(shù)）及每個(gè)狀態(tài)字均取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)和分配方式，而相鄰狀態(tài)字之間的時(shí)間則控制著步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率和轉(zhuǎn)速。表1給出了各種相數(shù)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的常用分配方式，由此可得表2所示各種分配方式的狀態(tài)字序列。值得注意的是，各種分配方式的狀態(tài)字周期分別是3、4、5、6、8、10、12，它們的最小公倍數(shù)為120，以120為汁數(shù)周期則可把各種分配方式統(tǒng)一起來。通用型環(huán)形分配器正是據(jù)此由選擇字（與分配方式對(duì)應(yīng)）選擇相應(yīng)的周期為120拍的狀態(tài)字序列的電路。3電路原理 通用環(huán)形分配器的電路實(shí)現(xiàn)如附圖所示。兩片4516與門電路配合級(jí)連成120進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器。加計(jì)數(shù)時(shí)，U/D為高電平，從00H到77H計(jì)數(shù)器的CLR端一直為低電平；下一拍計(jì)到78H時(shí)，CLR變高，立即使計(jì)數(shù)器清零，開始下一個(gè)120拍計(jì)數(shù)周期。減計(jì)數(shù)時(shí)，U/D為低電平，計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，借位端變低電平，通過反相器使置數(shù)端PE有效，置入78H，開始下一個(gè)減計(jì)數(shù)周期。注意兩種情況下00H和78H都是在一拍內(nèi)翻轉(zhuǎn)的。 圖中，2K存貯器2716存放著各種分配方式下的狀態(tài)字。4位撥動(dòng)開關(guān)提供高4位地址（即選擇字），把存貯空間分成16個(gè)區(qū)。每個(gè)區(qū)128字節(jié)，對(duì)應(yīng)一種分配方式。各種分配方式對(duì)應(yīng)的地址區(qū)間及選擇字如表2所示。例如：對(duì)單三拍方式，其選擇字為0000B．地址區(qū)間為000H—07FH，三掐狀態(tài)字重復(fù)40次存放在前120個(gè)單元中。雖然只需存貯120字節(jié)即可規(guī)定一種分配方式，但實(shí)際應(yīng)用中最好把l28字節(jié)存滿，使最后8個(gè)單元中的狀態(tài)與開始8個(gè)單元中的狀態(tài)相同，這樣做可以使兩個(gè)計(jì)數(shù)周期之間過渡平滑。存貯器的低7位地址由120進(jìn)制計(jì)數(shù)器產(chǎn)生，每計(jì)一個(gè)敬，存貯器就會(huì)輸出一個(gè)相應(yīng)于計(jì)數(shù)值和選擇字的狀態(tài)字。計(jì)數(shù)器連續(xù)不斷地計(jì)數(shù)，就可產(chǎn)生出各種分配方式下的狀態(tài)字序列，而分配方式的決于選擇字。另外，CLR端接的小電容的作用是消除計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的尖峰干擾。4結(jié)語(yǔ) 存貯器固化的狀態(tài)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用單板機(jī)編程產(chǎn)生。120進(jìn)制計(jì)數(shù)器也可用PAL或GAI。電路實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)表明，通用環(huán)形分配器工作可靠，性能穩(wěn)定，存貯空間及分配方式也可根據(jù)需要靈活安排。 |
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