五千年(敝帚自珍)

主题:新人本科毕业设计求助,每复必花 -- 每周虎

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      • 家园 现在大致有个眉目了

        首先,那25针的接口不是标准接口,而是根据控制三台步进电机的任务自己定义的。

        其次,通过25针接口的不是直接驱动步进电机的模拟信号,而是TTL逻辑电平,或是与TTL兼容的CMOS电平。在步进电机驱动电路盒内有复杂的电路。

        原单片机用Intel 82C55 经25针接口控制步进电机。82C55在单片机上的地址为0x210(基地址)。82C55只用作简单I/O(Mode 0),且PortA为输入、PortB为输出、PortC可能输入或输出(有四个引脚功能未定义),所以82C55的控制字为0x8b或0x9b(这里原程序似乎有误,因为PortC的低四位肯定为输入,只有高四位可能为输出)。

        下面是我推断的25针接口的引脚功能:

        A0: 驱动电路盒总控,它决定盒中电路是否Active

        A1,A2,A3:决定每个步进电机的旋转方向

        A4,A5,A6:每个步进电机的启停,0为旋转、1为停止,这里似乎不能控制电机的转速

        B0,B1,B2:每个步进电机工作电压信号反馈。意义:如遇到工作电压过高或过低,为了保护电机可以让它停止工作

        B3,B4,B5:人工介入。可能步进电机驱动电路盒上有手动操作的按钮,当在进行手动操作时通过此信号让计算机暂停对电机的控制

        B6,B7,C0,C1,C2,C3:限位开关信号,防止电机走出行程

        由于PC机到步进电机驱动电路盒大约有10米的距离,现在看来把74LS240电路放在步进电机一侧比较好。因为Me-1400的输出是有缓冲的,而74LS240的输入是带滞回的,有很强的抗干扰作用。当然,最好的抗干扰电路应该是电流环驱动加光电隔离,这要看你有没有精力做。

        “紧急停止键”似乎可以通过直接控制A0实现。

        问题:现在除了要求PC机的控制信号能到达步进电机外,要不要像单片机那样,把B0---C3的信号反馈给PC机?

    • 家园 随便逛逛

      你的电脑有并口么?干么非得用PCI呢?

    • 家园 阶段小结,继续提问

      感谢大家的帮助,尤其感谢沉宝大侠的指点!

      下图为即为系统示意图,计算机通过适配器和三台步进式电机连接。图中虚线内适配器(Adapter)是我所需要设计重点。

      点看全图

      计算机通过PCI扩展槽和Meilhaus公司的Me-1400连接,Me-1400适配器由78针的接口连接和适配器连接。其接口信息如下图

      点看全图

      (图中左上虚线小框内是Me-1400 的说明,其他扩展部分在Me-1400卡上不存在。)

      点看全图

      (图中右下为Me-1400 的引脚说明,灰框内的部分在Me-1400 上不存在。)

      Me-1400 和具有抗干扰功能的74LS240(八反相三态缓冲器/线驱动器)同为TTL电平,理论上可以直连。为实际中的安全起见,要求按下“紧急停止键”后,能立即停止电机的运动。

      为实现对电机电源的自动控制,将D触发器和继电器连接。(原计划用取样-保持电路,后根据沉宝的建议,改为D触发器。)

      其设计要求如下图所示

      点看全图

      设计完成的电路如下图

      点看全图

      预计的信号如下图

      点看全图

      点看全图

      适配器通过25针的接口(D-SUB 25pin/ 2 rows)和步进式电机的驱动电路盒连接(图中的盒1、盒2、盒3)。三台驱动电路盒之间通过同样的25针的接口串联。

      现在面临的问题,依重要性排列如下:

      1,25针的接口的文字资料只有D-SUB 25pin/ 2 rows,我在网上搜索了一下,找不到具体的引脚定义。我是否必须拆开现有的驱动电路盒和接口,检查其引脚?

      2,关于紧急停止键

      chaos:

      紧急停止键无非就是是74LS240输出完全为0,如果PCI接口有隔离电阻的话,直接使用低阻值电阻加开关强行下拉数据总线电压就可以。

      这句话的后半段我不太理解,谁能稍稍解释下。

      Me-1400的Masse是做什么用的?是不是接地?

      3,74LS240为八反相三态缓冲器/线驱动器,为什么不用74LS241八同相三态缓冲器/线驱动器?

      4,D触发器中,输出Q和输入2异或后接时钟,我左看右看,怎么老觉得可以把输入2直接接时钟啊……?

      • 家园 召唤马鹿

        这波形图还不对,马社长要不要亲自操刀呀?

        ----------------- 华丽分割线 ----------------

        关于25针的接口的引脚定义不要只盯着接口本身,要从步进电机的驱动电路盒入手,找驱动电路盒的资料。因为我们不仅要知道其线路连接,还要了解驱动电路盒的功能。如果没有随机资料,看驱动电路盒外壳上的标识,上网搜索,看能不能找到资料。不行,打开驱动电路盒,看印刷电路板上的标识,再试网上找资料。还不行,最黑暗的时候到了,你要根据盒中各个元件的连接反推驱动电路的功能了。

        你要是真的很困难,可以把你所见的拍成照片,让大伙帮你。

        Me-1400的Masse是接地的意思。我虽然不懂德文,但对照英文可以推断出来。

        关于紧急停止键及其下的几个问题,现在都不很重要,可以等搞清驱动电路盒的功能后再讨论。

        • 家园 偶要吐血鸟

          ……波形图居然还不对~

          基本功都丢姥姥家去了……

    • 家园 迟到的更新,继续发问

      西西河的诸位大侠给我提了很多宝贵意见和建议,对我完成毕设确实有很大帮助,我对大家表示衷心的感谢(准确地说是感激涕零)。我的导师已经是一问三不知了,毕设完全靠我一个人。而小生只能仰仗诸位……

      下图是我目前完成的电路设计,按照沉宝大侠所说,D触发器输入1接D,输入2与输出异或后接时钟。D触发器后接继电器,这部分是我根据查到的资料修改得到的。

      点看全图

      网上查到的D触发器基本波形图如下图所示:

      点看全图

      我设计电路的波形可能如下图所示(不考虑时差):

      点看全图

      当前问题如下:

      1,请帮我看一看,所设计的电路是否正确,有无明显缺陷;

      2,下一步是完成78 pin. 和 74LS240, 74LS240的25 pin. 间的连接。

      接在电脑上的,是Meilhaus 公司的ME-1400B的PCI卡

      (ME-1400B PCI/cPCI 78pin. Sub-D TTL-I/O:48 6x16 Bit)([url+]手册下载[/url](德语))

      点看全图

      我不明白这张图上缩写的含义,不知道该如何和74LS240连接。

      3,25pin. 的接口应该是RS-232C,我是否需要在74LS240和RS-232C间接一个MC1488?

      4,驱动电路和步进式电机间大约距离10米,导师希望我将电流放大,并在驱动电路内加一些保护,谁能点拨下大致该怎么做?

      望诸位大侠不吝赐教,小生拜谢!

      • 家园 大体正确

        电路图大致就是这样了,有两点要注意一下:

        1)D1和K1所接电源应提供继电器K1的工作电压,不一定非接74LS240。Q1要足够驱动K1,请查证K1线圈的工作电流。

        2)波形图还不对。出错在输出Q为高后,与Input2做逻辑运算的结果。也就是说CLK的波形有错。

        读ME-1400B的PCI卡接口图的快速方法是对照功能模块图(Block Diagram)。图中右侧为ME-1400A和ME-1400B相同的接线引脚,左侧则为ME-1400B所独有。当你能把众多引脚按功能分组后,你就会发现其实很简单。ME-1400B有六个I/O Port(每个八位,总共48),它们是Port A --- Port F。举例说明:Port A的第一位就是PA0;Port F的第八位就是PF7。ME-1400B还有六个16位记数器,每个记数器都有相应的Clk、Gate和Out。另外,整个PCI卡上还有一个中断请求线IR_IN(也可用作OSC)和数个电源、地。ME-1400B接口为TTL电平,可与74LS240直连。

        根据QBL4208手册,25pin.接口不可能是RS-232C,除非原来步进电机边已有驱动电路。如果没有,25pin.的引脚须自己定义,也就不需要MC1488。

        原来30kVA步进式电机端是否有驱动电路这一点很重要,它也决定了如何实现电流放大及驱动保护。如果需要全部自己做,除了常规的功率三级管、VMOS外,也可考虑集成电路或是现成的步进电机驱动模块。

        【好消息】Meilhaus 公司对各种操作系统都有很好的支持(链接),编程参照SDK即可。不然的话,比如说Windows下没有WDM driver,你的程序要是能让电机转起来,嘿嘿,你就是master毕业的水平了

        • 家园 接口为TTL电平,可与74LS240直连

          ME-1400B接口为TTL电平,可与74LS240直连

          del.

        • 家园 眼泪哗哗滴……

          喜极而涕

          下午跑到实验室折腾了一下午,晚上在图书馆又折腾到10点……路上还不小心被警察叔叔罚了10欧

          终于在睡觉前看到了曙光!

          • 家园 下一步

            首先要搞清从三台QSH4218步进式电机到25pin接口之间的连线,是原来已经就有的(比如原来用这个25pin接口接单片机)?还是你要自己做?

            如果是已有的,有没有电路图?如果要你自己做,可以不可以在步进电机旁边放置一些电路(毕竟电机到PC机接口板有10米远)?还是只能简单地连线(一个电机有两组线圈共4根线,简单连线就是把12根线都直接接到接口上)?

            这些问题的答案将决定下一步设计的走向。

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