基于STM32F103VCT6的微位移控制系统设计
1.2控制系统外围电路设计
STM32系列单片机是基于嵌入式ARM Cortex-M3内核的32位微处理器,工作频率为72 MHz,内置高速存储器(包括256 KB的闪存和48 KB的SRAM),含有丰富的增强型I/O端口和连接两条APB总线的外设,还包含3个12位的ADC、4个通用16位定时器和2个PWM定时器,还包含标准和先进的通信接口:2个I2C,3个SPI,2个I2S,1个SDIO,3个USART,1个USB和1个CAN。控制系统外围电路图如图2所示。本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/154786.htm
控制系统驱动的步进电机为两相四线制步进电机,硬件配置上,E口的12~14脚负责控制步进电机的运动方向,A口的1,8脚和B口的0脚作为步进电机脉冲输出。输出信号通过74LV245进行输出,提高相应的驱动能力;D口的8~13脚为限位开关输入,B口的6,7脚为光栅反馈信号输入,输入信号通过光电耦合的方式输入,具有良好的电绝缘能力,同时也提高系统工作的稳定性。
1.3 步进电机驱动电路设计
步进电机驱动电路基于THB7128进行设计,如图3所示。具有以下特点:采用双全桥MOSFET驱动,低导通电阻RoN=0.53 Ω;最高耐压为40 VDC,最大电流为3.3 A(峰值);多种细分可选(1,1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64,1/128);自动半流锁定功能;内置混合
式衰减模式;内置输入下拉电阻;内置温度保护及过流保护。
1.4 反馈电路
STM32单片机的定时器有对于反馈信号特定的工作模式,即编码器接口模式。编码器接口模式基本上相当于使用了一个带有方向选择的外部时钟。这意味着计数器只在0到TIMx_ARR寄存器的自动装载值之间连续计数(根据方向,或是0到ARR计数,或是ARR到0计数)。所以在开始计数之前必须配置TIMx_ARR;同样,捕获器、比较器、预分频器、触发输出特性等仍正常工作。在这个模式下,计数器依照增量编码器的速度和方向被自动地修改,因此计数器的内容始终指示着编码器的位置。计数方向与相连的传感器旋转的方向对应。
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