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單片機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖及詳解

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ID:135757 發(fā)表于 2016-8-2 19:02 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
1、主電路
實(shí)驗(yàn)盤(pán)裝置的主電路由直接按裝在底盤(pán)上的斷路器開(kāi)關(guān)ZK和兩個(gè)具有透明有基玻璃外殼的繼電器CJ1和CJ2組成(見(jiàn)電路圖),圖中CNX1即為伺服驅(qū)動(dòng)器的交流供電插口。
主電路是為交流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器提供工頻交流供電電源的,而交流伺服電動(dòng)機(jī)本身則由驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。
圖中,CJ1控制的是驅(qū)動(dòng)器的交流控制電源,而CJ2控制的才是驅(qū)動(dòng)器的工作電源。按驅(qū)動(dòng)器起動(dòng)時(shí)的時(shí)序要求,在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),應(yīng)當(dāng)先合上CJ1,在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)之后,才可合上CJ2。
在實(shí)驗(yàn)盤(pán)裝置CJ1和CJ2的線圈電路上,各并聯(lián)有一個(gè)綠色的發(fā)光二極管,所以,當(dāng)繼電器合上時(shí),其相應(yīng)的發(fā)光管就會(huì)發(fā)亮。
交流220V供電電源,這是交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作電源和交流控制電源;該電源由交流電網(wǎng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)桌上的交流電插座供電。


1.001.jpg


CJ1、CJ2的線圈電路受到PCB板上的中間繼電器RL1、RL2控制。
1.002.jpg

單片機(jī)通過(guò)其P2.6和P2.4口輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào),控制RE1、RE2,經(jīng)過(guò)IC4驅(qū)動(dòng)和OPT5隔離、T9和T10放大后,能夠?qū)τ赗L1和RL2進(jìn)行控制(見(jiàn)電路圖),并最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)于CJ1、CJ2的控制。
1.003.jpg


  • 交流220V供電電源,這是交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作電源和交流控制電源;該電源由交流電網(wǎng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)桌上的交流電插座供電。
3、直流24V供電電源,用作交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流控制信號(hào)和接口電路的工作電源。該電源由實(shí)驗(yàn)桌上步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器板上的24V開(kāi)關(guān)電源提供。在電路圖右側(cè)中部的虛線框內(nèi)用PW1表示,虛線框上的符號(hào)BJQ表示“步進(jìn)驅(qū)動(dòng)板”的意思。
直流5V供電電源,用作單片機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)編碼器的工作電源。該電源也由實(shí)驗(yàn)桌上步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器板上的5V穩(wěn)壓電源板通過(guò)四芯接插件提供。在電路圖的BJQ虛線框內(nèi)用PW2表示。
1.004.jpg
4、直流+9V—-9V供電電源,用作交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩控制時(shí)的模擬量電平輸入或限制輸入信號(hào)。該電源通過(guò)交流伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)盤(pán)上的穩(wěn)壓電源板提供。在電路圖中,用PW3表示。
1.005.jpg

5、PC817:
PC817是常用的線性光藕,常常在各種要求比較精密的功能電路中被當(dāng)作耦合器件,具有上下級(jí)電路完全隔離的作用,相互不產(chǎn)生影響。使之前端與負(fù)載完全隔離,目的在于增加安全性,減小電路干擾,減化電路設(shè)計(jì)。
當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí),發(fā)光器發(fā)出光線,照射在受光器上,受光器接受光線后導(dǎo)通,產(chǎn)生光電流從輸出端輸出,從而實(shí)現(xiàn)了"電-光-電"的轉(zhuǎn)換。
1.006.jpg 1.007.jpg           1.008.jpg

6、實(shí)驗(yàn)盤(pán)裝置的單片機(jī)電路實(shí)際上是圍繞著伺服驅(qū)動(dòng)器的CNX5插口展開(kāi)的。
CNX5插口是伺服驅(qū)動(dòng)器的控制與反饋的信息插口,插口內(nèi)共有50根引腳。電路圖左側(cè)、上方和下方有許多帶圈的數(shù)字符號(hào)表示的是與CNX5相對(duì)應(yīng)的PCB板上的J1插口的引腳。由于兩個(gè)插口的每一個(gè)引腳都是一一對(duì)應(yīng)的,因此,圈內(nèi)的數(shù)字符號(hào)數(shù)則代表了該引腳在J1和CNX5插口內(nèi)的編號(hào)。
與PCB板上的實(shí)物位置大體一致:
電路圖的6個(gè)引腳信號(hào)都是伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào),但它們對(duì)于單片機(jī)電路來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)屬于輸入量反饋信號(hào);
1.009.jpg
電路圖8個(gè)引腳信號(hào)都是伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào),但它們對(duì)于單片機(jī)電路來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)屬于輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
1.010.jpg
電路圖下方的14、16、18號(hào)引腳直接與驅(qū)動(dòng)器的模擬量信號(hào)輸入口相連接,用作轉(zhuǎn)速控制或轉(zhuǎn)矩控制模擬量的命令輸入口。
1.011.jpg 1.012.jpg
7、單片機(jī)的開(kāi)關(guān)量輸出口電路由其P0口的8個(gè)端口組成,通過(guò)IC3和IC4的驅(qū)動(dòng),再經(jīng)過(guò)OPT1和OPT2的光電隔離后對(duì)由T1—T8組成的8路三極管開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制,最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)于驅(qū)動(dòng)器的8路輸入開(kāi)關(guān)量的通斷控制。
結(jié)合驅(qū)動(dòng)器集成電路2003和光電偶合電路PC817-4的引腳電路來(lái)分析,不難看出:?jiǎn)纹瑱C(jī)輸出口電路的P0.0—P0.7端口對(duì)應(yīng)控制了伺服驅(qū)動(dòng)器CNX5插口中的第26—33號(hào)引腳與直流24V的地電位之間的通斷關(guān)系。
與伺服驅(qū)動(dòng)器的8個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入口相連的8個(gè)LED輸出信號(hào)燈L1—L8分別對(duì)應(yīng)了8個(gè)控制引腳端口。作為標(biāo)志信號(hào),在實(shí)際運(yùn)行中,若其中某個(gè)LED亮了,則表示對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)已經(jīng)閉合。
1.013.jpg

8、單片機(jī)的開(kāi)關(guān)量輸入口由P1口的8個(gè)端口組成,目的是對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器的6個(gè)輸出開(kāi)關(guān)量反饋信號(hào)以及2個(gè)行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
輸入接口電路由光偶OPT3、OPT4、排阻RS8、和6個(gè)發(fā)光二極管L9—L14組成(見(jiàn)電路圖),F(xiàn)將該電路的工作原理介紹如下。
如電路圖所示,CNX5插口中的第11、12、35、37、39、40共計(jì)6個(gè)引腳是伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出開(kāi)關(guān)量端口,此類開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作可以用某引腳與24V地線之間的通斷關(guān)系來(lái)描述,即:當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的某一個(gè)輸出開(kāi)關(guān)量閉合時(shí),該引腳在內(nèi)部與24V地線接通;否則,該引腳與24V地線斷開(kāi)。
基于上述認(rèn)識(shí),我們可以很容易地從電路上看出,OPT3和OPT4中的6路光偶,其一次側(cè)發(fā)光二極管分別與圖中的L9—L14六個(gè)用作信號(hào)燈的發(fā)光二極管是串聯(lián)連結(jié)的,同時(shí)串入的還有圖中的排阻RS8,它起到了限流的作用。只要6路伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出引腳中有一路在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部與24V地線接通,該路的發(fā)光二極管LED便會(huì)發(fā)亮,與此同時(shí),和它串聯(lián)的光偶電路也會(huì)飽和導(dǎo)通,使與其對(duì)應(yīng)的P1口端子呈現(xiàn)低電平。
單片機(jī)將通過(guò)編程來(lái)檢測(cè)P1口電平的高低,從而獲取伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的開(kāi)關(guān)量反饋信息。
與輸出開(kāi)關(guān)量接口電路一樣,輸入開(kāi)關(guān)量的接口電路中使用光偶的目的是:在傳遞開(kāi)關(guān)量信號(hào)的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)電位的隔離。
與伺服驅(qū)動(dòng)器的CNX5插口中的第8、9號(hào)線相連的SWD2數(shù)碼開(kāi)關(guān)的作用是模擬外接行程開(kāi)關(guān)的功能。
1.014.jpg

伺服電機(jī).doc

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ID:60379 發(fā)表于 2016-8-2 21:45 | 顯示全部樓層
謝謝分享
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ID:116662 發(fā)表于 2016-8-6 09:32 | 顯示全部樓層
好資料,正需要謝謝分享
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ID:129169 發(fā)表于 2016-8-12 09:29 | 顯示全部樓層
好資料,正需要謝謝分享
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ID:214709 發(fā)表于 2017-6-29 19:13 | 顯示全部樓層
講的挺詳細(xì)的
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ID:237803 發(fā)表于 2017-10-8 14:21 | 顯示全部樓層
好資料,下下來(lái)看看看
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ID:405997 發(fā)表于 2018-10-7 01:00 | 顯示全部樓層
很棒 但是下載不了 文件里是完整版嗎
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ID:432252 發(fā)表于 2018-11-24 10:58 | 顯示全部樓層
謝謝,非常感謝
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ID:447180 發(fā)表于 2018-12-28 11:28 | 顯示全部樓層
只是簡(jiǎn)單的控制,沒(méi)有講到伺服電機(jī)的內(nèi)容
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ID:453439 發(fā)表于 2018-12-28 12:43 | 顯示全部樓層
好資料,正需要謝謝
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ID:484055 發(fā)表于 2019-4-15 11:03 | 顯示全部樓層
感謝這位大佬的分享,十分需要
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ID:330596 發(fā)表于 2019-6-19 16:50 | 顯示全部樓層
謝謝分享,學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
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ID:588242 發(fā)表于 2019-7-22 16:40 | 顯示全部樓層
太好用了
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ID:923857 發(fā)表于 2021-6-4 23:00 | 顯示全部樓層
圖有的不清楚
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