PDF《DELPHI 环境下 PC 机对步进电机的直接控制》

转过 的角度则取决于送出的脉冲个数.同时根据控制需 要,运用 DELPHI 制作相关的人机界面,使控制系 统更为完整、直观.

3 控制系统硬件 图1系统硬件构成框图 如图

1 所示, PC 机接收到外部系统及步进电机 控制系统由 USB、 并口等送来的信息后, 通过计算, 得出步进电机的运动指令,再通过并口把脉冲信号 输送到步进电机控制放大器放大后,驱动步进电机 以一定的方向和速度运动,实现步进电机控制系统 的有效控制.如果步进电机控制系统再将当前的位 置信息反馈至 PC,PC 据此作出信号调整,则整个 系统就能实现有效的闭环控制.

4 系统接口要求及形式 为实现 PC 机与步进电机控制放大器的有效联 络,必须考虑双方的接口形式. PC 机的并口(LPT)共有

25 位,其中数据端 口占

8 位, 为OUT 口;

控制端口占

4 位, 为IN/OUT 双向口;

状态端口占

5 位,为IN 口;

另外有

8 个 接地端口.数据端口和控制端口为控制系统的输出 口,输出各类控制信号及数据,状态端口和控制端 口为控制系统的输入端口,接收外界的信息.LPT 口对外通迅的电压等级为 5V, 与步进电机控制放大 器的电压等级一样,而且其送出的脉冲也均能符合 步进电机控制放大器的要求. 步进电机控制放大器的 CP 口为步进控制脉冲 的接收口,上升沿有效;

U/D 口为正反转控制口, 高电平时电机反转, 低电平时电机正转;

PD 口为电 机控制状态口,高电平时控制无效,并且电机各相 无保持电压,低电平时控制有效.以上各接口均可 直接与 PC 机LPT 口的数据口相连,接收来自 PC 机的控制信号.因此,使用 PC 机的 LPT 口与步进 电机控制放大器可以直接相连进行通迅,不需要增 加任何的中间隔离电路.

5 系统接线与软件编程 5.1 系统接线 现以小球在平台上的自定位实验系统为例说 明系统接线方法.该实验系统的大致情况是摄像头 定时拍摄一个在一平台上自由滚动的小球在平台上 位置的图像,拍摄的图象送入计算机进行图像处 理.通过对小球在平台上位置的分析,找出小球的 坐标, 对照小球要求的定位坐标,运用 DELPHI 开发 的软件内部逻辑算法及 PID 控制,得出平台两个转 动方向的控制要求,再使用 PC 机的 LPT口与步进电 机控制放大器通讯,以使两台受控制的步进电机转 动,驱动一精密机械传动系统带动平台在 X、Y 两PC 机(DELPHI 控制平台) 外部系统信息步进电机 控制放大器 步进电机步进电机 控制系统 USB、并口等 机械传动系统 并行口换相电源 USB、并口等 机电设备

2004 年第

4 期―33 ― 个方向转动,使小球在目标位置精确定位. 图2为PC 机与步进电机控制放大器的接线框 图,步进电机控制放大器与 PC 机LPT 口直接用电 缆连接即可,图中两台步进电机控制放大器的 CP+ 口分别与 LPT 口的 DATA

0 和DATA

1 连接, U/D+ 与DATA

2 和DATA

3 连接, PD+与DATA

4 和DATA

5 连接,各负极均接至 LPT 口接地端.以上这些均 为由 PC 机发信号至步进电机控制放大器的控制 线.平台基础的四个检测过位的微动开关连接至 LPT 口的(10~13)脚上,PC 机由此可接收平台的 过位报警信号. 图2PC 机与步进电机放大器接线图 5.2 软件编程 软件设计选用 DELPHI 作为开发平台,很容易 实现使用 PC 机直接控制步进电机.下面就以如何 利用 DELPHI 编程实现 PC 机LPT 端口向步进电机 控制放大器发送指令及读入外部信息来说明端口读 写操作的方法. 在此类操作中,对LPT 端口的控制可以在 DELPHI 中插入汇编代码(ASM)实现. //读端口函数 function ReadPort(Port:WORD):BYTE;