Программирование контроллеров управления шаговыми двигателями Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Информационно-управляющие системы

системе Linux. Необходимо, чтобы программа ускорила работу сервера посредством уменьшения трафика.

В настоящее время в связи с противостоянием Microsoft и Linux все больше создается кроссплат-форменных приложений, которые способны работать в различных операционных системах (ОС). ОС является связующим звеном между аппаратной частью компьютера и выполняемыми программами, а также пользователем.

Для переноса приложения из одной операционной системы в другую можно использовать три метода:

- платформозависимый перенос. В этом случае приходится перерабатывать значительную часть кода приложения для новой операционной системы;

- межплатформенный перенос. Подразумевает создание кода, который будет работоспособным в обеих операционных системах;

- эмулирование среды Windows. Данный метод является наиболее комплексным и дорогостоящим. Однако получившееся приложение для среды Linux будет выглядеть наиболее похожим на переносимое из Windows приложение.

V. S. Mayurov, R. R. Kagirov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

CROSS-PLATFORM APPENDIX FOR THE DISTRIBUTED DATA PROCESSING SYSTEM

A formal statement of the problem is carried out. The ways of its solution are specified. The existing methods of carrying over of appendices from one operating system in another are described.

© MaropoB B. C., KarapoB P. P., 2010

УДК 681.51

Р. А. Мирзаев, Н. А. Смирнов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ПРОГРАММИРОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРОВ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Рассмотрены аспекты схемотехники и программирования систем управления шаговыми двигателями. Также был спроектирован контроллер шаговых двигателей.

Современное производство требует широкого применения автоматизированной техники, в том числе и станков с числовым программным обеспечением (ЧПУ). В таком оборудовании часто используются шаговые двигатели, которые позволяют достичь требуемой точности перемещения, не используя обратной связи [1].

В ходе анализа литературы выявлена некоторая последовательность обработки информации. К примеру, преобразование информации и генерация управляющих сигналов для шаговых двигателей станка ЧПУ часто осуществляется по схеме (рис. 1). Причем вариант с использованием порта USB встречается редко.

Хорошим решением преобразования входных сигналов в выходные является использование четырехбитных двунаправленных регистров сдвига на микросхемах КР555ИР11А. Эта схема была дополнена микросхемой логики «НЕ» для того, чтобы она могла работать с форматом сигналов «шаг и направление». Контроллер по данной схеме был создан и успешно работал на прототипе станка с числовым программным обеспечением [2]. Однако для увеличения функциональных возможностей целесообразно использовать микроконтроллеры PIC для преобразования управляющих сигналов.

Photosop,

CorelDrow,

Компас,

SolidWorks,

AutoCAD,

SprintLayout,

G-KOÖ

Ксат Match Gigamesh

--t>\ LPT port I—О opto-interface

PCB

—[>[uSBportj-О

\Контроллер ШД -0>-1иЛ КР555ИР11+ULN2803

Контроллер ШД

L298N + L293D ШД

USB

interface

I Контроллер ШД ' PIC+LM358N+IRL

•ШД

Сигналы

ШАГ/НАПРА ВЛЕНИЕ STEP/DIRECTION

Рис. 1. Генерация, вывод и преобразование управляющих сигналов

Решетневские чтения

Контроллер при этом следует программировать при условии, что начальная версия программы для него будет следующей:

while(1) {

if(LRA0==0 && PORTA.F0==1) // На входе

произошло изменение сигнала «ШАГ» {

if(PORTA.F1==0)

{Phase--; if (Phase==0) Phase=4;} // В зависимости от сигнала на входе F1 if(PORTA.F1==1)

{Phase++; if (Phase==5) Phase=1;} // двигатель

вращается по или против часовой стрелки }

LRA0=P0RTA.F0; switch (Phase){ case 1:

P0RTB.F7=1;P0RTB.F6=0;P0RTB.F5=0; PORTB .F4=0;break; case 2:

PORTB.F7=0;PORTB.F6=1;PORTB.F5=0;

PORTB.F4=0;break;

case 3:

PORTB.F7=0;PORTB.F6=0;PORTB.F5=1;

PORTB.F4=0;break;

case 4:

PORTB.F7=0;PORTB.F6=0;PORTB.F5=0; PORTB.F4=1;

} } // На четырех выходах микроконтроллера формируются сигналы к двигателям.

Принципиальная схема контроллера шаговых двигателей с использованием полевых транзисторов вместо драйверов ULN и реализацией ШИМ тока фаз приведена на рис. 2 [3].

Результатом работы стала первая рабочая версия контроллера. Следующий этап работы - переход на микроконтроллеры PIC для регулировки тока фаз при помощи ШИМ.

Рис. 2. Контроллер шагового двигателя на базе микроконтроллера PIC

Библиографические ссылки

1. Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления : пер. с англ. М. : Энерго-атомиздат, 1987.

2. Мирзаев Р. А., Смирнов Н. А. Создание управляющей программы для биполярного шагового двига -теля // Студент и научно-технический прогресс: Информационные технологии : материалы XL VIII Меж-дунар. науч. студент. конф. Новосибирск : НГТУ, 2010.

3. Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 / RoboZone.SU URL: http://robozone. su/2009/01/07/mikroshagovyjj-kontroller-shagovogo-dvigatelja-na.html. (дата обращения: 20.02.2010).

R. A. Mirzaev, N. A. Smirnov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

THE PROGRAMMING OF STEPPER MOTORS CONTROLLERS

The aspects of circuitry and programming of stepper motors control systems are considered. Also the controller of stepper motors is designed.

© Мирзаев Р. А., Смирнов Н. А., 2010