基于89C55和GAL16V8,MC1413的步進電機驅(qū)動器的設(shè)計(06-100)

　　引言

　　步進電機廣泛應(yīng)用于對精度要求比較高的運動控制系統(tǒng)中，如機器人、打印機、軟盤驅(qū)動器、繪圖儀、機械閥門控制器等。目前，對步進電機的控制主要有由分散器件組成的環(huán)形脈沖分配器、軟件環(huán)形脈沖分配器、專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器等。分散器件組成的環(huán)形脈沖分配器體積比較大，同時由于分散器件的延時，其可靠性大大降低；軟件環(huán)形分配器要占用主機的運行時間，降低了速度；專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器集成度高、可靠性好，但其適應(yīng)性受到限制，同時開發(fā)周期長、需求費用較高。
　　
　　89C55和GAL16V8

　　89C55是Atmel公司的低電壓，高性能CMOS  8 位單片機，片內(nèi)含20k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，引腳兼容工業(yè)標準89C51和89C52芯片，采用通用編程方式，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，內(nèi)置功能強大的微處理器的AT89C55可提供許多高性價比的解決方案，適用于多數(shù)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。

　　通用陣列邏輯GAL是美國Lattice公司研制的一種電可擦除的可編程的新型PLD器件。近幾年來，GAL以其高性能、高可靠性、可擦除及輸出邏輯結(jié)構(gòu)可組態(tài)等特性和100％的成品率，博得廣大用戶的信賴。它可以用來構(gòu)成譯碼器、優(yōu)先級編碼器、多路開關(guān)、比較器、移位寄存器、計數(shù)器、總線仲裁器等。采用GAL16V8器件對兩相和四相混和式步進電機進行控制，不僅簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了成本，而且編程靈活方便，提高了系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)具有更強的適應(yīng)性。
　　
　　硬件設(shè)計

　　本設(shè)計選用GALl6V8為環(huán)形脈沖分配器和MC1413(國產(chǎn)型號為5G1413)七路達林頓驅(qū)動器陣列。最大驅(qū)動電流 可以達到500mA.通常應(yīng)用時是把負載步進電機的一端接到VDD(12V)上,另一端接到輸出引腳上,如16腳。了防止程序進入死循環(huán)，增加了外部的硬件看門狗定時器MAX813L，其內(nèi)部的看門狗定時器監(jiān)控UP/UC的工作。如果在1.6s內(nèi)未檢測到其工作，內(nèi)部的定時器將使看門狗輸出WDO處于低電平狀態(tài)，WDO將保持低電平直到在WDI檢測到UP/UC的工作。將WR和WDO連接可使看門狗超時產(chǎn)生復(fù)位。具體硬件電路如圖1所示。