基于自由擺的平板精確控制與激光追蹤系統(tǒng)
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3 系統(tǒng)硬件方案
3．1 電源模塊
本系統(tǒng)電源電路采用LM2596與LM1117-3．3組合構(gòu)成。LM2596開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3 A的驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性；采用150 kHz的內(nèi)部振蕩頻率，屬于第二代開(kāi)關(guān)電源調(diào)節(jié)器，功率小、效率高；LM1117-3．3是低壓差線性電壓調(diào)節(jié)器，可以固定輸出3．3 V電壓，輸出電流可達(dá)800 mA。MSP430F5438單片機(jī)最小系統(tǒng)需要3．3V供電，因此采用LM1117-3．3給單片機(jī)供電。
3．2 數(shù)據(jù)采集模塊
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊采用WDD35D-4精密電位器，精密電位器由一個(gè)電阻體和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)(或滑動(dòng))系統(tǒng)組成。當(dāng)電阻體的兩個(gè)固定觸點(diǎn)之間外加一個(gè)電壓時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)(或滑動(dòng))系統(tǒng)改變觸點(diǎn)在電阻體上的位置，在動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間便可得到一個(gè)與動(dòng)觸點(diǎn)位置成一定關(guān)系的電壓。利用MSP430F5438單片機(jī)內(nèi)置A／D轉(zhuǎn)換器讀取精密電位器兩端電壓值，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能。
3．3 控制模塊
選擇MSP430F5438單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，單片機(jī)通過(guò)內(nèi)置A／D轉(zhuǎn)換器讀取數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片TB6560，最終控制步進(jìn)電機(jī)按要求轉(zhuǎn)動(dòng)。MSP430系列單片機(jī)是16位單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令集(RISC)結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式、大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可參加多種運(yùn)算，同時(shí)具有高效的查表處理指令。MSP430F15438是基于閃存的產(chǎn)品系列，具有集成外設(shè)USB、模擬比較器、DMA、硬件乘法器、RTC、USCI、12位DAC等。
3．4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用東芝公司的低功耗、高集成兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片TB6560。其主要特點(diǎn)有：內(nèi)部集成雙橋MOSFET驅(qū)動(dòng)，最高耐壓40 V，單相輸出最大電流為3．5 A。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖4所示，引腳VMA、VMB是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源引腳。OUT_AP、OUT AM、OUT BP、OUT_BM引腳分別與步進(jìn)電機(jī)的兩相接口相連，當(dāng)芯片輸入端接收到單片機(jī)輸入信號(hào)時(shí)，這4個(gè)引腳會(huì)執(zhí)行單片機(jī)的命令使步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。NFA、NFB分別為電機(jī)A、B相電路檢測(cè)端，所接電阻為0．2 Ω。PGNDA、PGNDB、SGND則是地線引腳。通過(guò)單片機(jī)MSP430F5438的I／O口與TB6560芯片的CLK、ENABLE、CW／CWW引腳相連，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/192953.htm
評(píng)論