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標題: 單片機伺服電機驅動電路圖及詳解 [打印本頁]

作者: striving 時間: 2016-8-2 19:02
標題: 單片機伺服電機驅動電路圖及詳解

1、主電路

實驗盤裝置的主電路由直接按裝在底盤上的斷路器開關ZK和兩個具有透明有基玻璃外殼的繼電器CJ1和CJ2組成（見電路圖），圖中CNX1即為伺服驅動器的交流供電插口。

主電路是為交流伺服電動機的驅動器提供工頻交流供電電源的，而交流伺服電動機本身則由驅動器來驅動。

圖中，CJ1控制的是驅動器的交流控制電源，而CJ2控制的才是驅動器的工作電源。按驅動器起動時的時序要求，在電動機起動時，應當先合上CJ1，在經過一定時間的延時之后，才可合上CJ2。

在實驗盤裝置CJ1和CJ2的線圈電路上，各并聯(lián)有一個綠色的發(fā)光二極管，所以，當繼電器合上時，其相應的發(fā)光管就會發(fā)亮。

交流220V供電電源，這是交流伺服電動機的工作電源和交流控制電源；該電源由交流電網通過實驗桌上的交流電插座供電。

CJ1、CJ2的線圈電路受到PCB板上的中間繼電器RL1、RL2控制。

單片機通過其P2.6和P2.4口輸出開關量信號，控制RE1、RE2，經過IC4驅動和OPT5隔離、T9和T10放大后，能夠對于RL1和RL2進行控制（見電路圖），并最終實現(xiàn)了對于CJ1、CJ2的控制。

交流220V供電電源，這是交流伺服電動機的工作電源和交流控制電源；該電源由交流電網通過實驗桌上的交流電插座供電。

3、直流24V供電電源，用作交流伺服電動機驅動器的直流控制信號和接口電路的工作電源。該電源由實驗桌上步進驅動器板上的24V開關電源提供。在電路圖右側中部的虛線框內用PW1表示，虛線框上的符號BJQ表示“步進驅動板”的意思。

直流5V供電電源，用作單片機和伺服電動機內編碼器的工作電源。該電源也由實驗桌上步進驅動器板上的5V穩(wěn)壓電源板通過四芯接插件提供。在電路圖的BJQ虛線框內用PW2表示。

4、直流+9V—-9V供電電源，用作交流伺服電動機的轉速或轉矩控制時的模擬量電平輸入或限制輸入信號。該電源通過交流伺服電動機實驗盤上的穩(wěn)壓電源板提供。在電路圖中，用PW3表示。

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作耦合器件，具有上下級電路完全隔離的作用，相互不產生影響。使之前端與負載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設計。

當輸入端加電信號時，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通，產生光電流從輸出端輸出，從而實現(xiàn)了"電-光-電"的轉換。

6、實驗盤裝置的單片機電路實際上是圍繞著伺服驅動器的CNX5插口展開的。

CNX5插口是伺服驅動器的控制與反饋的信息插口，插口內共有50根引腳。電路圖左側、上方和下方有許多帶圈的數(shù)字符號表示的是與CNX5相對應的PCB板上的J1插口的引腳。由于兩個插口的每一個引腳都是一一對應的，因此，圈內的數(shù)字符號數(shù)則代表了該引腳在J1和CNX5插口內的編號。

與PCB板上的實物位置大體一致：

電路圖的6個引腳信號都是伺服驅動器的輸出開關量信號，但它們對于單片機電路來說應當屬于輸入量反饋信號；

電路圖8個引腳信號都是伺服驅動器的輸入開關量信號，但它們對于單片機電路來說應當屬于輸出開關量信號。

電路圖下方的14、16、18號引腳直接與驅動器的模擬量信號輸入口相連接，用作轉速控制或轉矩控制模擬量的命令輸入口。

7、單片機的開關量輸出口電路由其P0口的8個端口組成，通過IC3和IC4的驅動，再經過OPT1和OPT2的光電隔離后對由T1—T8組成的8路三極管開關電路進行控制，最終實現(xiàn)了對于驅動器的8路輸入開關量的通斷控制。

結合驅動器集成電路2003和光電偶合電路PC817-4的引腳電路來分析，不難看出：單片機輸出口電路的P0.0—P0.7端口對應控制了伺服驅動器CNX5插口中的第26—33號引腳與直流24V的地電位之間的通斷關系。

與伺服驅動器的8個開關量輸入口相連的8個LED輸出信號燈L1—L8分別對應了8個控制引腳端口。作為標志信號，在實際運行中，若其中某個LED亮了，則表示對應的開關已經閉合。

8、單片機的開關量輸入口由P1口的8個端口組成，目的是對于伺服驅動器的6個輸出開關量反饋信號以及2個行程開關的信號進行監(jiān)測。

輸入接口電路由光偶OPT3、OPT4、排阻RS8、和6個發(fā)光二極管L9—L14組成（見電路圖）。現(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6個引腳是伺服驅動器的輸出開關量端口，此類開關量的動作可以用某引腳與24V地線之間的通斷關系來描述，即：當伺服驅動器內部的某一個輸出開關量閉合時，該引腳在內部與24V地線接通；否則，該引腳與24V地線斷開。

基于上述認識，我們可以很容易地從電路上看出，OPT3和OPT4中的6路光偶，其一次側發(fā)光二極管分別與圖中的L9—L14六個用作信號燈的發(fā)光二極管是串聯(lián)連結的，同時串入的還有圖中的排阻RS8，它起到了限流的作用。只要6路伺服驅動器的輸出引腳中有一路在驅動器內部與24V地線接通，該路的發(fā)光二極管LED便會發(fā)亮，與此同時，和它串聯(lián)的光偶電路也會飽和導通，使與其對應的P1口端子呈現(xiàn)低電平。

單片機將通過編程來檢測P1口電平的高低，從而獲取伺服驅動器發(fā)出的開關量反饋信息。

與輸出開關量接口電路一樣，輸入開關量的接口電路中使用光偶的目的是：在傳遞開關量信號的同時可以實現(xiàn)電位的隔離。

與伺服驅動器的CNX5插口中的第8、9號線相連的SWD2數(shù)碼開關的作用是模擬外接行程開關的功能。

伺服電機.doc

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作者: 無量壽經 時間: 2016-8-2 21:45
謝謝分享

作者: 雙贏電子 時間: 2016-8-6 09:32
好資料，正需要謝謝分享

作者: jk1957 時間: 2016-8-12 09:29
好資料，正需要謝謝分享

作者: 口天天 時間: 2017-6-29 19:13
講的挺詳細的

作者: idly_hui 時間: 2017-10-8 14:21
好資料，下下來看看看

作者: DB9 時間: 2018-10-7 01:00
很棒但是下載不了文件里是完整版嗎

作者: 12mmm 時間: 2018-11-24 10:58
謝謝，非常感謝

作者: 千與千尋9527 時間: 2018-12-28 11:28
只是簡單的控制，沒有講到伺服電機的內容

作者: 淺色花月 時間: 2018-12-28 12:43
好資料，正需要謝謝

作者: wanglei0311 時間: 2019-4-15 11:03
感謝這位大佬的分享，十分需要

作者: sf646951633 時間: 2019-6-19 16:50
謝謝分享，學習學習

作者: ajmd2564 時間: 2019-7-22 16:40
太好用了

作者: 小包123456 時間: 2021-6-4 23:00
圖有的不清楚

歡迎光臨 (http://www.zg4o1577.cn/bbs/)

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