基于89C55和GAL16V8,MC1413的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)(06-100)

　　引言

　　步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于對(duì)精度要求比較高的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，如機(jī)器人、打印機(jī)、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、繪圖儀、機(jī)械閥門(mén)控制器等。目前，對(duì)步進(jìn)電機(jī)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(shí)由于分散器件的延時(shí)，其可靠性大大降低；軟件環(huán)形分配器要占用主機(jī)的運(yùn)行時(shí)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(shí)開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、需求費(fèi)用較高。
　　
　　89C55和GAL16V8

　　89C55是Atmel公司的低電壓，高性能CMOS  8 位單片機(jī)，片內(nèi)含20k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，引腳兼容工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微處理器的AT89C55可提供許多高性價(jià)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(guó)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(lái)，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(lái)構(gòu)成譯碼器、優(yōu)先級(jí)編碼器、多路開(kāi)關(guān)、比較器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器、總線仲裁器等。采用GAL16V8器件對(duì)兩相和四相混和式步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，不僅簡(jiǎn)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(qiáng)的適應(yīng)性。
　　
　　硬件設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)選用GALl6V8為環(huán)形脈沖分配器和MC1413(國(guó)產(chǎn)型號(hào)為5G1413)七路達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器陣列。最大驅(qū)動(dòng)電流 可以達(dá)到500mA.通常應(yīng)用時(shí)是把負(fù)載步進(jìn)電機(jī)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(jìn)入死循環(huán)，增加了外部的硬件看門(mén)狗定時(shí)器MAX813L，其內(nèi)部的看門(mén)狗定時(shí)器監(jiān)控UP/UC的工作。如果在1.6s內(nèi)未檢測(cè)到其工作，內(nèi)部的定時(shí)器將使看門(mén)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(cè)到UP/UC的工作。將WR和WDO連接可使看門(mén)狗超時(shí)產(chǎn)生復(fù)位。具體硬件電路如圖1所示。