主题:新人本科毕业设计求助,每复必花 -- 每周虎
小生自去年年底下河以来,一直默默送花。今有一难事,让小生寝食难安,望西西河各路大侠能行侠仗义,助一臂之力。小生每复必花,聊表谢意。
课题:
实验室原有Trinamic公司的QSH4218步进式电机三个,由单片机控制。现要求改为由电脑直接控制,并借助C语言向三个电机分别下达命令。
我必须设计并实际组装连接电脑和电机的驱动电路,编写相应的C语言程序,完成调试。
难点:
1,时间紧。我如果想赶上Master期末的考试注册,最迟1月底要完成,而我还在打工……
2,导师不提供具体意见。只有在我提出实际的想法和详细描述时,他才会指出是否符合实际要求。如果简单告诉他“我不知道”、“我不会”等,只会打发我自己去查资料。
3,基础差。有些相关课程,虽然国内大三大四开设,但这边是归为Master课程。简单地说,有些东西,我确实不会……
请求:
我会向大家及时汇报我的进展,并提出疑问,希望诸位西西河大侠们能在闲暇时解答一二,或是指出资料查找方向。
当前进展和图示说明:
此课题已经开始了三个星期,经过和导师的交流及资料查找,大致可以确定一下内容:
图1-1即为系统示意图,电脑通过驱动电路和步进式电机连接。图中虚线内“驱动电路部分”是我所需要设计重点。
电脑和驱动电路通过78 pol.的接口连接,驱动电路和电机通过25 pol.的接口连接。在按下“紧急停止键”后,能立即停止电机的运动。电路的核心是74LS240芯片(也是我痛苦的根源……)。“取样-保持”电路用来控制电机的电源,要求满足图1-2。和“取样-保持”电路连接的电机电源控制设计已有。
我的解决思路是:先只考虑一个控制一个电机的电路设计。在驱动电路上,先不考虑驱动电路和外部的连接,不考虑“紧急停止键”,集中完成LS740和取样-保持电路的内部连接。
当前困惑:
1,虽然查看了74LS240一些相关资料,由于我个人基础比较差,对其引脚功能还不太理解。不知道哪里有实例或是哪位大侠愿意简述一下?
2,取样-保持芯片用google搜出了好多种,请问当如何选择?
烦请大诸位侠指点一二,每复必花。
(如有叙述不清的地方,请指出)
1.74LS240是八路三态缓冲器,其输入电路有400mV的回滞,有很强的抗干扰能力。所谓三态,就是当输入G为高电平时,输出端呈高阻悬空状态。当输入G为低电平时,输入端到输出端之间等效为一个简单的非门。74LS240能提供大约10mA的输出电流,要想驱动QSH4218(工作电流约为1A)中间要加三级管或MOS管电路。
2.根据图1-2似乎不应该使用取样-保持电路。取样-保持电路是针对模拟信号的,既贵又复杂。而输入1、输入2均来自PC,是数字信号,用触发器即可解决问题。你可以验证一下,用D触发器,输入1接D,输入2与输出异或后接时钟,就可以得到图1-2的结果。
问题
1.文中提到的78 pol.的接口是谁的接口?是不是一块插在PC机PCI槽上的专用DIO扩展板上的?
2.从74LS240到QSH4218之间的驱动电路做在25 pol.接口的哪一侧?如果是74LS240侧则要注意25 pol.接口所能承受的电流。
看应用不难。
主要思想:PC通过PCI接口控制74LS240芯片,240的输出用来驱动功率模块,因为240有抗干扰功能,这种设计比PC直接驱动好。
如果电机需要30kVA的驱动,240输出端需要隔离放大。可以考虑光电隔离或者拒电器,还需要考虑驱动电流的放大。根据74LS240参数手册,该芯片可以提供15毫安驱动电流。如果电机是220V的话,不考虑电感的情况下,需要136.4安培驱动电流,可以用三极管、达林顿三级管、固态继电器等串联,以获得足够的驱动电流。
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。
保持电路用74LS273(8位锁存器)因该就可以了。
1,对,是插在PC机PCI槽上的专用DIO扩展板上的
2,应该是靠近74LS240一侧。承受电流的事我还真没考虑过,待我再看看书……
3,触发器的问题,我明天去问下导师……给你这么一说,貌似确实没必要用取样保持
惊喜:所有在本帖先送花者得【通宝】一枚
鲜花已经成功送出。
此次送花为【有效送花赞扬,涨乐善、声望】
顺便问一句,那PC机用什么操作系统?DOS下好说,你可以直接对I/O地址读写。要是Windows的话你最好能有DIO板的驱动程序库文件,否则自己写的话会很麻烦。
去买块带光电隔离的工控板,把单片机拔掉,用工控板的口代替单片机的口。工控板有C语言的控制过程。有问题问销售的技术支持。您只用干连线,编程,简单吧?
我这是第一次听到工控板这个名词,受教了。上网查了一下,这玩意不是一般的强大……
您能不能多介绍下光电隔离的工控板,选哪个型号,大约需要多少钱?
弱弱地再问一句,工控板英文怎么说吖?
他表示,他对此也不是很了解,只要能实现功能,怎么做由我决定。
谢谢你~
根据我回复中的2.条,画出电路图。按照你的图1-2的输入,画出D触发器各端的波形图。
好奇一下,你现在的专业是电子或电气方面的吗?如果是的话,你导师的知识结构好象有点 ... ... 也许他是故意给机会,培养你的独立工作能力。
我这个周末正好不打工,我争取周一前画出来。
这个导师……他倒不是故意培养我,而是他是个高压电方面的Ph.D,对芯片设计这块确实有点……