УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ШЕСТНАДЦАТЬЮ ШАГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМУ ПОРТУ КВАЗИОДНОВРЕМЕННО

Полезная модель относится к области построения устройств управления шаговыми двигателями, использующих микроконтроллер.
Известно устройство [1], управляющее двумя шаговыми двигателями через последовательный порт ЭВМ. Микроконтроллер, входящий в состав устройства, принимает и обрабатывает данные от управляющего компьютера по последовательному порту [2]. В результате обработки на выходах микроконтроллера формируются сигналы управления в виде бинарного кода, поступающего на транзисторы, которые усиливают пришедшие сигналы. Выходы транзисторов напрямую подключены к шаговым двигателям.
Недостатком этого устройства является ограничение по количеству управляемых двигателей, определяемое ограниченной разрядностью микроконтроллера.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством состоит в увеличении числа квази-одновременно управляемых шаговых двигателей до шестнадцати за счет организации их выбора по адресам и одновременного управления выбранными двигателями через общую шину, формируемую портами микроконтроллера.
Технический результат достигается тем, что для выбора одного из шестнадцати управляемых шаговых двигателей в схеме реализована адресная система на дешифратора (интегральная микросхема (ИМС) типа КР1533ИД3), принимающего адрес из портов микроконтроллера; на основе организации общей для двигателей шины данных (с выходов порта микроконтроллера) и D-триггеров (ИМС типа К155ТМ8) реализована система хранения и выдачи шаговым двигателям управляющего двоичного кода, определяющего направление поворота ротора [3].
На фиг. 1., фиг. 2. изображена функциональная схема устройства.
Устройство содержит: микроконтроллер (МК) 1, который получает от компьютера (ЭВМ) по последовательному порту управляющую информацию; четырехразрядный дешифратор (DC1) 2, который по поступающему из порта микроконтроллера адресу выбирается один из шестнадцати D-триггеров (ТТ1-ТТ16) 3, подключенных к микроконтроллеру через общую для низ шину данных; усилители 4 для преобразования цифровых сигналов в сигналы непосредственного управления шаговыми двигателями.
Устройство работает следующим образом. По последовательному порту из управляющего компьютера в микроконтроллер поступает и обрабатывается информация управления. Микроконтроллер формирует на подключенных к дешифратору выходах четырехразрядную бинарную комбинацию (адрес), соответствующую определенному D-триггеру, и сигналы включения/отключения разрешения дешифрации, подаваемые на входы ИМС КР1533ИД3 (дешифрация разрешена при подаче напряжения низкого уровня). Дешифратор на одном из шестнадцати выходов, подключаемых к D-триггерам, формирует перепад сигнала, который на входе синхронизации (вход «C» D-триггера) ИМС К155ТМ8 инициирует (запускает) запись в память выбранного D-триггера четырехразрядного бинарного кода (для управления шаговым двигателем), поступившего из микроконтроллера по общей шине данных. Сигналы с информационных (цифровых) выходов D-триггеров после усиления являются управляющими для шаговых двигателей.
Введение адресной системы на основе дешифратора для выбора одного из шестнадцати шаговых двигателей, а также системы хранения и выдачи шаговым двигателям управляющего двоичного кода для их непосредственного управления на основе D-триггеров позволяют увеличить количество управляемых с ЭВМ через последовательный порт шаговых двигателей до шестнадцати и сделать управление квази-одновременным.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. http://pic.rkniga.ru/shemotehnika/kompyuter/240-upravlenie-shagovym-dvigatelem-cherez-usb.html
2. Агуров П.В. Практика программрования USB. - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 624 с.
3. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е изд., испр. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отд., 1989. 352 с.