步進電機的調(diào)速和測速系統(tǒng)一般都采用ARM作為控制器，外加分立的數(shù)字邏輯電路和模擬電路構(gòu)成。該系統(tǒng)以LPC2148作為控制核心，合理選擇電動機的頻率控制和閉環(huán)反饋控制，實時檢測和調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)既具有良好的穩(wěn)態(tài)性能，又具有良好的動態(tài)性能。

該系統(tǒng)主要由基于LPC2148為核心的主控電路連接電機驅(qū)動電路、通信模塊電路(RS232)、測速電路(霍爾傳感器)、A／D轉(zhuǎn)換電路等其他電路組成，如圖l所示。圖2為ARM主控芯片。LPC2148為核心的主控電路負責頻率輸出，通過改變頻率的大小來控制電機的轉(zhuǎn)速，采集電路采集的數(shù)據(jù)可以通過RS-232接口電路與PC機實現(xiàn)通信。同時LPC2148模塊將采集到的數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)偏差值進一步修正頻率控制信號的輸出。

該系統(tǒng)對步進電機進行調(diào)速通過調(diào)整頻率的方法。步進電機轉(zhuǎn)速=f×60／200x，其中x是細分倍數(shù)，細分驅(qū)動方式下，由于步距角小，步進電機的控制精度明顯提高，同時這種驅(qū)動方式又可有效抑制低速運行中產(chǎn)生的噪聲和振蕩現(xiàn)象。步進電機采用1．8°的二相四拍式，200個步進脈沖可以轉(zhuǎn)一圈。其步進動作時受ARM控制，電機專用驅(qū)動器L298對步進電機進行驅(qū)動，驅(qū)動電路如圖3所示。L298內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路，是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動器。即內(nèi)含2個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標準TTL邏輯電平信號，可驅(qū)動46 V、2 A以下的電機。ARM主控制器是通過右端的控制口接入，而M1～M4這4個端口用于連接電機，通過右端輸入脈沖信號的變化對其控制。

霍爾效應(yīng)一塊長度為l，寬度為b，厚度為d的半導(dǎo)體薄片，當它被置于磁感應(yīng)強度為B的磁場中，如果在其相對兩邊流通控制電流I，且磁場方向與電流方向正交，則在該半導(dǎo)體另外兩邊將產(chǎn)生一個與控制電流I和磁感應(yīng)強度B乘積成正比的電勢UH，即UH=KHIB，其中KH為霍爾元件的靈敏度，該電勢稱為霍爾電勢，該半導(dǎo)體薄片就是霍爾元件，其大小和外磁場及電流成比例。霍爾開關(guān)傳感器由于其體積小，無觸點，動態(tài)特性好，使用壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于測量轉(zhuǎn)動物體旋轉(zhuǎn)速度領(lǐng)域。這里選用SPRAGUE公司生產(chǎn)的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，它是一種硅單片集成電路，其內(nèi)部含有穩(wěn)壓電路、霍爾電勢發(fā)生器、放大器、史密特觸發(fā)器和集電極開路輸出電路，具有工作電壓范圍寬、可靠性高、外電路簡單、輸出電平可與各種數(shù)字電路兼容等特點。

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