可以提示用户进行不同的操作,并将用户输入的数据实时的显示出来,同时可以显示步进电机动作的状态信息。(4)控制命令接口部分:该部分采用独立式按键,将用户的命令输入到单片机。(5)上位机控制部分:采用LabVIEW进行上位机编程,利用单片机的串口,使PC机和单片机之间实现数据交换,实现PC对步进电机的控制。上位机和单片机实现通信,并对步进电机进行控制的原理图如图31所示。
PC机(笔记本电脑)
USBTTLUSB转串口电路
单片机
图31上位机和单片机之间通信原理图
(6)蜂鸣器接口部分:蜂鸣器发声可以作为用户按下按键的动作信号。同时,也可以作为紧急情况下的报警信号。
(7)电源部分:可以将外部电源接入系统,给各个部分供电。控制系统框图如图32所示:
f电源部分
XFCGZJ
键盘输入部分
上位机
声光部分
LCD显示部分
最小系统
电机驱动部分
图32基于单片机的步进电机控制系统原理框图
32软件系统设计
软件系统设计是在硬件系统设计的基础上进行的。硬件系统只有在软件系统的配合下才能最大限度的发挥其优越性。硬件系统设计是整个控制系统的基础,软件系统的设计使硬件系统的各个部分互相配合着完成各自的功能,实现最终的设计要求。对步进电机的控制,采用软件的方法对每一相输出脉冲,可有效的替代脉冲分配器的功能。既节约了成本,也使整个系统电路简单化。软件编程的思路过程如图33所示。
单片机上电后,可以选择用键盘进行控制或者用上位机进行控制。二者只能选择一个。当选择了键盘控制方式后,要进行步进电机运动方式的选择。用户可以选择手动控制和自动控制。在手动控制模式下,只有当用户按下正转或反转键时,步进电机才进行相应的动作。当用户松开按键时,步进电机停止动作。手动模式用于用户自由控制。在自动模式下,用户可以预先按照液晶显示屏上的文字提示一步一步进行设定步进电机动作参数,包括转动方向、转动圈数、转动速度。设定好并最终确认信息无误后,按下启动键,步进电机开始按照用户设定的参数动作。步进电机动作结束后,程序回到手动自动选择处。在步进电机动作的过程中,若手动停止,则步进电机停止动作,程序回到动作参数设定处。软件设计程序流程图如图34所示。
在整个控制系统工作的过程中,增加了暂停(急停)功能。当暂停按键被按下时,控制系统进入暂停状态,LCD液晶显示器显示相应信息。当再次按下启动键后,停止暂停并回到暂停暂停之前的状态。
f单片机上电
XFCGZJ
按键控制
上位r