Báo cáo Đồ án đề tài Điều khiển tốc độ và chiều quay động cơ bước Gồm: 1Phần cứng: Động cơ bước sử dụng: động cơ bước nam châm vĩnh cửu 2 pha kiểu đơn cực (điều khiển bằng dòng điểu khiển đơn cực), có góc quay là 1.8 độ. Vi điều khiển: PIC16F877A IC: IC ULN2003A 2Lưu đồ thuật toán • Động cơ có 3 chế độ hoạt động là ĐỨNG YÊN, QUAY THUẬN và QUAY NGƯỢC. • Mỗi lần bấm nút ChieuQuay là động cơ sẽ chuyển chế độ hoạt động theo vòng kín: Quay thuận > Quay nghịch > Đứng yên > Quay thuận >…. • Tại 2 chế độ quay thuận và quay nghich sẽ có 4 tốc độ tương ứng được điều khiển bằng nút TocDo. Mỗi lần bấm nút TocDo, tốc độ động cơ sẽ thay đổi theo vòng kín: Rất chậm > Chậm> Vừa > Nhanh > Rất chậm>…. 3Mô phỏng bằng Proteus 4Phần mềm: CODE
Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………… NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN……………………………………… …3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHẦN TỬ……………………………… I.VI ĐIỀU KHIỂN 16F877A… ……….…………………………………… Bộ nhớ chương trình PIC Bộ nhớ liệu PIC Bảng mô tả chức chân PIC16F877A Sơ đồ chân PIC16F877A……….……………………………….8 II IC ULN2003………….…………………………………………………….9 Sơ đồ chân IC ULN2003……….…………….…………… …9 Sơ đồ nguyên lí chức chân IC ULN2003……… 10 III.MOTOR BƯỚC………………………………………………………… 10 Cấu tạo motor bước ……………………………………………….11 Phân loại……………………………………… ……………… 12 Nguyên lý làm việc motor bước nam châm vĩnh cửu……… 12 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC…… ……….14 Sơ đồ khối………………………………………………… 14,15,16 Thiết kế khối……………………………………………………14 Sơ đồ mạch hệ thống điều khiển động bước tính toán … ….17 Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển động bước mạch in……….18 CHƯƠNG 3: LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ LẬP TRÌNH…………………………19 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN………………………………………………………… 23 1.Ứng dụng Ưu điểm-Nhược điểm 3.Tài liệu tham khảo SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo MỤC HÌNH ẢNH Chương 1: Hình 1.1 Ảnh thực tế IC ULN2003 Hình 1.2 Sơ đồ chân IC ULN2003 Hình 1.3 Một số hình dạng cấu trúc động bước Hình 1.4 Cấu trúc bên động bước Hình1.5 Động bước nam châm vĩnh cửu pha kiểu đơn cực Chương 2: Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động bước Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A mạch Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý phím nhấn Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý ULN2003A Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý IC 7805 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý đông bước Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động bước Chương 3: Hình 3.1 Lưu đồ thuật toán điều khiển tốc độ chiều quay động bước Chương 4: Hình 4.1 Mạch test board trước thi công phần cứng SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo LỜI NÓI ĐẦU Ngày kĩ thuật vi điều khiển trở nên quen thuộc ngành kỹ thuật ứng dụng đời thường Hầu hết dây truyền tự động lớn sản phẩm dân dụng ta thấy xuất vi điều khiển Vi điểu khiển nhà sản xuất tích hợp nhiều nhiều tính với ngoại vi tích hợp vi điều khiển, với khả xử lý nhiều hoạt động phức tạp, tất tích hợp Chip nhỏ gọn, thuận lợi thiết kế board, board mạch nhỏ gọn đẹp dễ thiết kế nhiều Cùng với phát triển khoa học - kỹ thuật phát triển vi điều khiển ứng dụng kỹ thuật Chính em lựa chọn đề tài: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC Trong trình làm đồ án, hạn chế chế tài liệu trình độ có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn để đồ án em hoàn thiện SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN Sinh viên: NGUYỄN MINH TRUNG Lớp: 12040301 MSSV: 41203183 Khóa: 2012-2017 ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC PHẦN TỬ I Vi điều khiển Cụm từ PIC viết tắt từ cụm từ: PERIPHERCONTROLLER (Bộ Điều Khiển giao tiếp thiết bị ngoại vi) Khác với vi xử, vi điều khiển tích hợp toàn RAM, ROM, PORTS truy xuất,giao tiếp ngoại vi trực tiếp chip nhỏ gọn, thông minh đặc biệt Chip lập trình người Trên thị trường có nhiều loại vi điều khiển phong phú chủng loại giá tương đối rẻ phù hợp với điều khiển Việt Nam phổ biến có loại như: MCS51; AVR ATMEL, PIC MICROCHIP, PSOC CYPRESS MICRO PIC16F877A vi điều khiển có kiến trúc HARVARD ( nhớ chương trình nhớ liệu truy xuất độc lập với nhau) sử dụng 14 bit cho lệnh , tập lệnh hầu hết có WORD Bộ nhớ chương trình PIC: Không gian nhớ chương trình PIC khác tùy thuộc vào loại VD 16F877A có 8192(8K) Bộ nhớ liệu PIC: Các ghi đa mục đích cho người dùng PIC ô nhớ RAM Mỗi ghi có độ rộng bít cho tất PIC VD 16F877A có 36 Bytes ( plus 256 Bytes of nonvolatile EEPROM) Bảng mô tả chức chân PIC16F877A Pin Name OSC1/CLKIN SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 DIP Pin# 13 PLC C Pin# 14 QFT Pin# I/O/ P Type 30 Page Buffer Type ST/CMOS( 4) Description Đầu vào xung dao động thạch anh/ngõ vào xung clock ngoại Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo OSC2/CLKOUT 18 O - MCLR/Vpp 18 I/P ST RA0/AN0 19 I/O TTL RA1/AN1 20 I/O TTL RA2/AN2/VREF4 SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 21 I/O Page TTL Đầu xung dao động thạch anh Nối với thạch anh hay cộng hưởng chế độ dao động thạch anh.Trong chế độ RC, ngõ nhân OSC2 Ngõ vào Master Clear(Reset) ngõ vào điện lập trình Chân cho phép tín hiệu Reset thiết bị tác động mức thấp PORTA port vào hai chiều RA0 làm ngõ vào tương tự thứ RA1 làm ngõ vào tương tự thứ RA2 làm ngõ vào tương tự điện áp chuẩn tương tự âm Đồ án RA3/AN3/VREF+ GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo 22 I/O TTL 23 RA5/SS/AN4 24 I/O TTL RA5 làm ngõ vào tương tự thứ 33 34 35 36 37 38 10 I/O I/O I/O TTL/ST(1) TTL TTL PORTB port chiều RB0 làm chân ngắt RB3/PGM RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7 36 19 20 21 22 27 28 29 30 39 21 22 23 24 30 31 32 33 11 38 39 40 41 ST RA4 làm ngõ vào xung clock cho định thời Timer0 RA4/T0CKI RB0/INT RB1 RB2 I/O RA3 làm ngõ vào tương tự điện áp chuẩn tương tự dương I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O TTL ST/TTL(3 ) ST/TTL(3 ) ST/TTL(3 ) ST/TTL(3 ) ST/TTL(3 ) ST/TTL(3 ) ST/TTL(3 ) ST/TTL(3 ) SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page RB3 làm ngõ vào điện lập trình mức thấp PORTD port vào hai chiều parallel slave port giao tiếp với bus vi xử lý Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo RE0/RD*/AN5 25 I/O 10 26 I/O ST/TTL(3) RE2/CS*/A N7 10 11 27 I/O ST/TTL(3) VSS 12 31 11 32 RE1/WR*/AN6 VDD 13 34 12 35 28 29 P P ST/TTL(3) PORTE port vào hai chiều RE0 điều khiển việc đọc parrallel slave port ngõ vào tương tự thứ RE1 điều khiển việc ghi parallel slave port ngõ vào tương tự thứ RE2 điều khiển việc chọparallel slave port ngõ vào tương tự Cung cấp nguồn dương cho mức logic, chân I/O Những chân 17 12 không nối NC 13 bên 33 để trống 40 *Ghi chú: I= input; O=output; I/O= input/output; P= power -= Not used ; TTL = TTL input; ST = SchmittTrigger input + Là vùng đệm có ngõ vào trigger Schimitt cấu ngắt + Là vùng đệm có ngõ vào Trigger Schimitt sử dụng chế độ Serial Programming + Là vùng đệm có ngõ vào Trigger Schimitt cấu ngõ vào ramucj đích chung ngõ vào TTL sử dụng chế độ Paralell Slave Port (cho phép việc giao tiếp với bus vi xử lý) SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo + Là vùng đệm cóa ngõ vào Trigger Schmitt cấu hình chế độ dao động RC ngõ vào CMOS khác *Việc đưa bit ghi lên đồng nghĩa với việc đặt chân tương ứng cổng chân nhập liệu * Việc xóa bit ghi xuống đồng nghĩa với việc đặt chân tương ứng cổng chân xuất liệu Sơ đồ chân PIC16F877A Các Chân Nguồn: Trong sơ đồ mạch 8051 thường kí hiệu chân cấp nguồn VCC,còn chân nối mass GND Còn PIC ngược lại thay VCC=VDD chân GND=VSS Trong PIC16F877A hình vẽ ta thấy có tất chân cấp nguồn sau: -Chân 11, 32 chân VDD (+5v) -Chân 12, 31 chân VSS (0v) Chân RESET: Trên hình ta thấy chân số (MCLR) chân RESET PIC, chân có nhiệm vụ khởi động lại Chip chân tích cực Chân RESET PIC tích cực mức thấp trái ngược hoàn toàn với họ 8051 SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Mạch Dao Động: Trên hình vẽ ta thấy chân 13 (OSC1) chân 14 (OSC2) chân dao động.Tốc độ dao động xác định thông qua tần số dao động tạo dao động II IC ULN2003 Hình 1.1 Ảnh thực tế IC ULN2003 • Đối với ứng dụng mà cuộn dây động dẫn dòng nhỏ 500mA, mạch Darlington họ ULN200x Allegro Microsystem dẫn động cho cuộn dây tải cảm ứng khác trưc tiếp từ tín hiệu vào mạch logic Hình 3.8 ngõ vào ngõ chip ULN2003, dãy transitor darlington: SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 10 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo IC ULN2003 có đầu (từ chân -> 16), tín hiệu qua chân khuếch đại theo yêu cầu, làm nhiệm vụ kết nối với thiết bị cần hỗ trợ dòng − Chân thường nối mát, chân chân 10 cấp nguồn +5V − III MOTOR BƯỚC - Động bước thiết bị điện chuyển đổi xung điện thành chuyển động học rời rạc Trục động bước quay bước tăng rời rạc xung điện điều khiển điện áp đến theo trình tự hơp lí Sự quay động liên hệ trực tiếp với xung áp vào Trình tự xung áp vào, quan hệ trực tiếp đến hướng quay động Tốc độ quay trục động quan hệ trực tiếp với tần số xung vào chiều dài vòng quay liên hệ trực tiếp với số lượng xung áp vào - Động bước coi tổng hợp hai loại động cơ: Động chiều không tiếp xúc động đồng giảm tốc công suất nhỏ Hình 1.3 Một số hình dạng cấu trúc động bước 1.Cấu tạo: Gồm có hai phần chính: phần quay (Rotor) bao xung quanh phần tĩnh (Stator) SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 12 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Hình 1.4 Cấu trúc bên động bước a Stator : Hai phận Stator lõi thép (mạch từ) dây quấn : - Lõi thép làm thép kỹ thuật điện dập theo khuôn ghép lại dạng hình trụ rỗng, mặt có phay rãnh Trong rãnh dây quấn máy điện dây quấn pha , pha pha pha Phía Stator có vỏ nhôm hợp kim nhôm, hai đầu Stator có hai nắp làm vật liệu với vỏ bắt chặt vào vỏ Trên nắp máy có lắp ổ trục (ổ trượt vòng bi) để đỡ trục quay Rotor - Dây quấn Stator động bước nam châm vĩnh cửu loại dây điện từ, có tiết diện hình tròn hình chữ nhật Dây quấn Stator chia thành nhiều pha dây quấn, pha có tổ bối dây, tổ bối dây có W số vòng dây lồng vào cực từ Stator b Rotor : - Rotor động bước nam châm vĩnh cửu có cấu tạo thường cực từ, từ hoá vĩnh cửu vuông góc với trục (ngang trục) lồng vào phía Stator Cực từ Rotor thường cực từ (N - S) xen kẽ Phân loại động bước: Động bước gồm có loại bản: • • • Động bước từ trở biến đổi Động bước nam châm châm vĩnh cửu Động bước nhiều pha + Động bước đối tượng điều khiển, em sử dụng loại động bước nam châm vĩnh cửu pha kiểu đơn cực, (điều khiển dòng điểu khiển đơn cực) có góc quay 1.8 độ SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 13 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Hình1.5 Động bước nam châm vĩnh cửu pha kiểu đơn cực Nguyên lí làm việc động bước nam châm vĩnh cửu - Nguyên lý làm việc loại động dựa vào tác động trường điện từ moment điện từ, cụ thể tác động trường điện từ lên nhiều nam châm vĩnh cửu Rotor động tạo thành nhiều cặp từ moment điện từ nam châm đặt thẳng hàng từ trường quay cuộn dây tạo nên - Các cuộn dây Stator gọi pha Động bước có nhiều pha 2,3,4,5 pha; cấp điện cuộn sang cuộn khác với việc đảo chiều dòng điện sau bước quay Chiều quay động phụ thuộc vào thứ tự cấp điện cho cuộn dây hướng từ trường - Động loại có đặc tính chống rung tốt, tốc độ chậm có moment lớn - Động bước đơn cực, nam châm vĩnh cửu với 5,6 dây thường quấn hình Khi dùng, đầu nối trung tâm thường nối vào cực dương nguồn cấp, hai đầu lại mấu nối đất để đảo chiều từ trường tạo cuộn Mấu nằm cực stator, mấu nằm hai cực bên phải bên trái động Rotor nam châm vĩnh cửu với cực, nam, bắc, SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 14 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo xếp xen kẽ vòng tròn, Người ta tạo động nam châm vĩnh cửu với bước 1.8 Như hình dòng điện qua từ đầu trung tâm mấu đến đầu a tạo cực bắc stator cực lại stator cực nam Nếu điện mấu bị ngắt kích mấu 2, rotor quay 30 độ, hay bước để động quay cách liên tục, cần đặt điện áp vào hai mấu động theo dãy Mấu 1a 1000100010001000100010001 Mấu 1a 1100110011001100110011001 Mấu 1b 0010001000100010001000100 Mấu 1b 0011001100110011001100110 Mấu 2a 0100010001000100010001000 Mấu 2a 0110011001100110011001100 Mấu 2b 000100010001000100010001 Mấu 2b 100110011001100110011001 Hướng thời gian Nhớ hai nửa mấu không kích lúc Cả hai dãy nêu quay động nam châm vĩnh cửu bước thời điểm Dãy bên trái cấp điện cho mấu thời điểm, mô tả hình Vì vậy, dùng lượng Dãy bên phải đòi hỏi phải cấp điện cho hai mấu lúc nói chung tạo moment xoáy lớn dãy bên trái 1.4 lần cần cấp điện gần gấp lần Vị trí bước tạo hai chuỗi không giống Kết kết hợp cho ta điều khiển nửa bước, với việc dừng động cách vị trí nêu hai dãy Chuỗi kết hợp sau: Mấu 1a 1 0 0 110000011100000111 Mấu 1b 0 1 0 000111000001110000 Mấu 2a 1 0 0 011100000111000001 Mấu 2b 0 0 1 000001110000011100 Hướng thời gian SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 15 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Chương THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 2.1 Sơ đồ khối Với yêu cầu đề tài thiết kế mạch điều khiển động bước cách sử dụng chip vi điều khiển pic 16f877a để điều khiển động em hình thành nên lưu đồ sau: SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 16 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động bước 2.2 Thiết kế khối 2.2.1 Bộ xử lý Bộ xử lý làm nhiệm vụ nhận tín hiệu điều khiển từ bên chiều quay điều khiển động chạy Như phân tích chương 1, em sử dụng vi điều khiển pic 16f877a Đây vi điều khiển có 40 chân, cổng vào port A(RA0-RA5), Port B(RB0-RB7), Port C(RC0-RC7), Port D(RD0-RD7), Port E (RE0-RE2) Nó có 8K Flash ROM 368 byte RAM SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 17 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A mạch 2.2.2 Các khối khác 1) Điều khiển ngoài: Dùng nút nhấn điều khiển chiều quay thuận nghịch nút reset Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý phím nhấn SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 18 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo 2) Bộ ổn định dòng: ULN 2003a nhằm hỗ trợ cho động bước, giữ cho dòng cấp vào 3) tocdo = 0; while(PORTD.B1 == 0); } if(tocdo == 0) {Delay_ms(500);} if(tocdo == 1) {Delay_ms(250);} if(tocdo == 2) {Delay_ms(100);} if(tocdo == 3) {Delay_ms(2); } void main() { //Chuong trinh chinh TRISB = 0x00; TRISD = 0x03; chieuquay = 0; tocdo = 0; while(1) { if(PORTD.B0 == 0) { Delay_ms(200); chieuquay++; if(chieuquay > 2) {chieuquay = 0;} while(PORTD.B0 == 0); } if(chieuquay == 0) //dong co dung yen + LED Thuan va LED Nghich ko sang { PORTB = 0x00; SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 23 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo PORTD.B3 = 0; PORTD.B2 = 0; } if(chieuquay == 1) //dong co quay thuan + LED thuan sang { unsigned char i; for(i=0;i0;j ) { PORTB = buoc[j-1]; toc_do(); PORTD.B2 = 1; PORTD.B3 = 0; } } } } SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 24 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Chương KẾT LUẬN I.ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ BƯỚC - Động bước ứng dụng nhiều ngành Tự động hoá, chúng ứng dụng thiết bị cần điều khiển xác Ví dụ: Điều khiển robot, điều khiển tiêu cự hệ quang học, điều khiển định vị hệ quan trắc, điểu khiển bắt, bám mục tiêu khí tài quan sát, điều khiển lập trình thiết bị gia công cắt gọt, điều khiển cấu lái phương chiều máy bay -Trong công nghệ máy tính, động bước sử dụng cho loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in II ƯU ĐIỂM - Có thể điều khiển xác góc quay mong muốn - Giá thành thấp II NHƯỢC ĐIỂM -Về dòng từ driver tới cuộn dây động tăng giảm lúc hoạt động Do đó, bị tải động bị trượt bước gây sai lệch điều khiển - Động bước gây nhiều nhiễu rung động II.TÀI LIỆU THAM KHẢO [Website] Picvietnam.com Dientuvietnam.net [Tiếng việt] SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 25 Đồ án GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo C Căn Bản - Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Mạch Thi Công Hình 4.1 Mạch test board trước thi công phần cứng SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 26 [...]... trục) và được lồng vào phía trong của Stator Cực từ của Rotor thường là 2 hoặc 6 cực từ (N - S) xen kẽ nhau 2 Phân loại động cơ bước: Động cơ bước gồm có 3 loại cơ bản: • • • Động cơ bước từ trở biến đổi Động cơ bước nam châm châm vĩnh cửu Động cơ bước nhiều pha + Động cơ bước là đối tượng điều khiển, ở đây em sử dụng loại động cơ bước nam châm vĩnh cửu 2 pha kiểu đơn cực, (điều khiển bằng dòng điểu khiển. .. tiếp với các xung được áp vào Trình tự của các xung áp vào, quan hệ trực tiếp đến hướng quay của động cơ Tốc độ quay của trục động cơ quan hệ trực tiếp với tần số các xung vào và chiều dài vòng quay thì liên hệ trực tiếp với số lượng các xung được áp vào - Động cơ bước có thể được coi là tổng hợp của hai loại động cơ: Động cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ Hình 1.3... Thị Phương Thảo Chương 2 THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 2.1 Sơ đồ khối Với yêu cầu của đề tài là thiết kế mạch điều khiển động cơ bước bằng cách sử dụng chip vi điều khiển pic 16f877a để điều khiển động cơ em đã hình thành nên lưu đồ sau: SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 16 Đồ án 1 GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ bước 2.2 Thiết kế các khối 2.2.1... của đông cơ bước 2.3 Sơ đồ mạch hệ thống điều khiển động cơ bước 2.3.1 Sơ đồ mạch nguyên lý: Sơ đồ hệ thống điều khiển như hình 2.7 Các thông số như số độ được nhập vào code (có thể nhập bao nhiêu độ tùy thích suy ra được số bước ) ở đây em điều khiển 9 bước tương đương với 16.2 độ Chiều quay thuận-nghịch được nhập vào từ các nút nhấn, đưa vào bộ xử lý ( vi điều khiển pic 16f877a) qua Port D.2 .và Port... theo yêu cầu, và làm nhiệm vụ kết nối với thiết bị cần hỗ trợ dòng − Chân 8 thường được nối mát, chân 9 hoặc chân 10 được cấp nguồn +5V − III MOTOR BƯỚC - Động cơ bước là một thiết bị cơ điện chuyển đổi các xung điện thành những chuyển động cơ học rời rạc Trục của động cơ bước quay những bước tăng rời rạc khi các xung điện điều khiển điện áp đến nó theo một trình tự hơp lí Sự quay của động cơ liên hệ... dụ: Điều khiển robot, điều khiển tiêu cự trong các hệ quang học, điều khiển định vị trong các hệ quan trắc, điểu khiển bắt, bám mục tiêu trong các khí tài quan sát, điều khiển lập trình trong các thiết bị gia công cắt gọt, điều khiển các cơ cấu lái phương và chiều trong máy bay -Trong công nghệ máy tính, động cơ bước được sử dụng cho các loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in II ƯU ĐIỂM - Có thể điều khiển. .. đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in II ƯU ĐIỂM - Có thể điều khiển chính xác góc quay mong muốn - Giá thành thấp II NHƯỢC ĐIỂM -Về cơ bản dòng từ driver tới cuộn dây động cơ không thể tăng hoặc giảm trong lúc hoạt động Do đó, nếu bị quá tải động cơ sẽ bị trượt bước gây sai lệch trong điều khiển - Động cơ bước gây ra nhiều nhiễu và rung động II.TÀI LIỆU THAM KHẢO [Website] Picvietnam.com Dientuvietnam.net [Tiếng... Rotor của động cơ tạo thành một hoặc nhiều cặp từ và moment điện từ của nam châm được đặt thẳng hàng trên từ trường quay do các cuộn dây tạo nên - Các cuộn dây của Stator gọi là các pha Động cơ bước có thể có nhiều pha 2,3,4,5 pha; nó được cấp điện cuộn này sang cuộn khác với việc đảo chiều dòng điện sau mỗi bước quay Chiều quay của động cơ phụ thuộc vào thứ tự cấp điện cho các cuộn dây và hướng của... mạch điều khiển động cơ bước 2.3.2 Sơ đồ mạch in SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 21 Đồ án 1 GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Chương 3 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ LẬP TRÌNH 3.1 Lưu đồ thuật toán Hình 3.1 Lưu đồ thuật toán điều khiển tốc độ và chiều quay động cơ bước 3.2 Phần mềm const unsigned char buoc[] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08}; unsigned int chieuquay,... dòng điểu khiển đơn cực) có góc quay là 1.8 độ SV: Nguyễn Minh Trung MSSV 41203183 Page 13 Đồ án 1 GVHD: ThS.Nguyễn Thị Phương Thảo Hình1.5 Động cơ bước nam châm vĩnh cửu 2 pha kiểu đơn cực 3 Nguyên lí làm việc của động cơ bước nam châm vĩnh cửu - Nguyên lý làm việc của loại động cơ này là dựa vào tác động của một trường điện từ trên một moment điện từ, cụ thể là tác động của một trường điện từ lên