POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT MASZYN I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH LABORATORIUM STEROWNIKÓW MIKROPROCESOROWYCH W NAPĘDZIE ELEKTRYCZNYM Opracowanie: mgr inż. Krzysztof P. Dyrcz mgr inż. Zdzisław Żarczyński
1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze sposobem sterowania silnikiem krokowym przy użyciu mikrokontrolera SAB 80C515/535. 2. PRZYGOTOWANIE DO ĆWICZENIA Instrukcje asemblera SAB 80C535, Zintegrowane środowisko programowe ASM 535. 3. STANOWISKO LABORATORYJNE Sterownik Minikon z klawiaturą i wyświetlaczem, IBM PC z programem Monitor, silnik krokowy ze sterownikiem. 4. WPROWADZENIE Sterowanie silnika krokowego odbywa się poprzez doprowadzenie do odpowiednich uzwojeń sterujących napięć zasilających. W ćwiczeniu wykorzystywany jest silnik krokowy FB 20-4 prod. Mikroma Września. Jest to silnik reluktancyjny czteropasmowy, czyli z czterema uzwojeniami sterującymi, stąd sterownik silnika musi być sterowany z czterech linii portu P5. Należy napisać program, który steruje pracą silnika krokowego wg założonego algorytmu, dla kierunku wirowania w prawo i w lewo. Do sterowania silnikiem należy wykorzystać bity P0, P1, P2 i P3 portu P5. Poniżej na rys.7.1 przedstawiono sposób zasilania uzwojeń silnika. 4 3 2 1 + - Rys.7.1. Zasilanie uzwojeń silnika krokowego. Sterowanie kierunkiem obrotów silnika odbywa się poprzez odpowiedni dobór algorytmu programu. Poniżej przedstawiono sekwencje załączania poszczególnych pasm silnika dla określonego kierunku obrotów. Sterowanie silnikiem krokowym Strona 2
PRAWO LEWO P 5.0 P 5.1 P 5.2 P 5.3 P 5.0 P 5.1 P 5.2 P 5.3 Rys.7.2. Sekwencje załączania uzwojeń silnika dla obrotów w prawo i w lewo. Podczas pisania programu należy przestrzegać poniższych zasad: Jeśli wyjścia portu P5 są w stanie 1, to uzwojenia silnika nie są zasilane, Na pełny obrót sterowanego silnika potrzebnych jest 17 powtórzeń po 8 sekwencji czasowych. Do sterowania silnikiem krokowym można wykorzystać również program napisany w języku BASIC, umożliwiający zadawanie z klawiatury prędkości obrotów dla obu kierunków, ilości obrotów w każdym kierunku i ilości cykli pracy. Poniżej przedstawiono listing tego programu, samodzielnie należy napisać podprogram w języku asemblera do sterowania liniami portu P5. Sterowanie silnikiem krokowym Strona 3
5 i=1 10 INPUT Podaj ilosc obrotow w prawo,a 20 INPUT Podaj predkosc jazdy w prawo, b 30 XBY(104H)=a 40 XBY(353H)=b 50 XBY(355H)=b 110 INPUT Podaj ilosc obrotow w lewo, c 120 INPUT Podaj predkosc jazdy w lewo, d 130 XBY(204H)=c 140 XBY(403H)=d 150 XBY(405H)=d 155 INPUT Podaj ilosc cykli pracy, e 160 CALL 100H 170 CALL 200H 180 IF e=i THEN GOTO 210 200 i=i+1 205 GOTO 160 210 INPUT Czy chcesz powtorzyc? 0-nie, 1-tak, f 220 IF f=0 THEN GOTO 270 230 INPUT Czy chcesz zmienic parametry? 0-nie, 1-tak, g 240 IF g=1 THEN GOTO 5 250 i=1 260 GOTO 160 270 KONIEC przy czym: CALL 100H - wywołanie podprocedury realizującej obracanie wirnikiem silnika w prawo rozpoczynającej się od adresu 100H, CALL 200H - wywołanie podprocedury realizującej obracanie wirnikiem silnika w lewo rozpoczynającej się od adresu 200H. 5. PRZEBIEG ĆWICZENIA 1. Zapoznać się z wyposażeniem stanowiska. 2. Przygotować moduł sterownika do pracy do współpracy z komputerem PC. 3. Przygotować silnik krokowy ze sterownikiem. 4. Uruchomić komputer IBM PC. 5. Napisać program w języku asemblera umożliwiający sterowanie silnikiem krokowym. 6. Napisać program w języku BASIC do sterowania silnikiem krokowym. 7. Uruchomić i przetestować programy. Sterowanie silnikiem krokowym Strona 4
6. LITERATURA 1. SIEMENS, Microcomputer Components. SAB 80515 / SAB 80C515 8 bit single chip Microcontroller Family. Users Manual. 2. Krzysztof P. Dyrcz, Czesław T. Kowalski, Zdzisław Żarczyński, Podstawy techniki mikroprocesorowej, skrypt PWr., Wrocław 1999 3. A. Rydzewski, Mikrokontrolery jednoukładowe rodziny MCS-51. Sterowanie silnikiem krokowym Strona 5