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SPGT62C19B电机控制模组随机产品说明书v1.0

S P G T62C19B电机控制模组

产品说明书

V1.0 – 2005.9.10

凌阳科技大学计划教育推广中心

北京海淀上地信息产业基地中黎科技园1号楼5层

TEL: 86-10-62981668 FAX: 86-10-62962425 E-mail:unsp@https://www.doczj.com/doc/645316702.html, http://www:https://www.doczj.com/doc/645316702.html,

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目 录

版权声明 (2)

目 录 (3)

1 SPGT62C19B电机控制模组概述 (1)

1.1 功能简介 (1)

1.2 电气参数 (2)

1.3 注意事项 (2)

2 硬件说明 (3)

2.1 硬件框图 (3)

2.2 电机控制接口与61板的连接 (4)

2.3 数码管控制接口与61板的连接 (4)

2.4 电机供电电源接口 (5)

2.5 输出选择跳线 (5)

3 应用举例 (6)

3.1 资料准备 (6)

3.2 步进电机控制程序 (6)

3.3 直流电机控制程序 (6)

4 常见问题 (8)

5 附录 (9)

5.1 配件清单 (9)

5.2 资料获取途径 (9)

5.3 配套资料清单 (9)

5.4 公司联系方式 (10)

SPGT62C19B 电机控制模组产品说明书

1 SPGT62C19B 电机控制模组概述

1.1 功能简介

本使用说明书仅作为模组功能简介和简易应用手册,“电子版”的模组使用说明书中有更详细的介绍。电子版说明书可在凌阳大学计划网站(https://www.doczj.com/doc/645316702.html, )下载。

SPGT62C19B 电机控制模组是为学生以及单片机爱好者学习步进电机和直流电机控制而设计的学习套件。模组采用凌阳SPGT62C19B 电机驱动芯片,配置两相步进电机和直流电机各一台,并提供4位LED 数码管可用来显示电机转速等信息。模组针对SPCE061A 单片机设计,可以方便地用排线与SPCE061A 精简开发板(即“61板”)连接,可作为单片机教学、产品开发前期验证等辅助工具使用。 模组配备的步进电机为35BYJ26型永磁步进电机,工作方式为双极性两相四拍。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进电机接收到一个脉冲信号,它就按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率实现步进电机的调速。

为使步进电机获得更大的转动力矩和更高的精度,电机内部加入了减速装置,通过变速齿轮组将电机的输出转速减小至1/64。这样,步进电机每接收到一个脉冲信号,输出转动的角度(即步距角)可以达到15°的1/64。

步进电机共引出4根控制线:

表 1.1 步进电机控制线

控制线颜色 蓝

控制线名称

1A 1B 2A 2B

其中,1A 与1B 是电机内部一组线圈的两个抽头,2A

与2B 是另一组线圈的两个抽头。只需以一定的顺序控制两组线圈中的电流方向即可使步进电机按指定方向转动。例如,下面的通电时序可使电机逆时针转动:

电流方向序列

1A 1B

2A 2B

时序图

图 1.1 使步进电机逆时针转动的控制时序

35BYJ26步进电机的主要技术参数如下:

表 1.2 35BYJ26步进电机技术参数

电压 相电阻 步距角 减速比 启动转矩(g.cm ) 启动频率(P.P.S ) 定位转矩(g.cm ) 5~12V

250Ω 15°/64

1:64

≥200

≥250

≥200

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此外,步进电机面板上还加装了刻度盘和指针,以便于观察步进电机的转动情况。

模组配备的直流电机型号为310CA,其电压范围为3V~12V,在5V的供电电压下,其空载转速在4000转/分左右,空载电流约20mA,堵转电流约300mA。直流电机转轴上加装了光栅转盘,可用来测量电机的转速。

1.2 电气参数

逻辑供电电压:4.5V~5.5V

电机供电电压:5V~12V

步进电机堵转电流(5V):约20mA/相

直流电机堵转电流(5V):约300mA

1.3 注意事项

电源和地不能接反,模组上标号为“Vdd”的接口要与61板上标号为“+”的接口相对应。

61板的I/O供电电压应在4.5V~5.5V之间。因此,要把61板的I/O电压选择跳线(61板的J5)跳至“5V”位置,并保证61板供电电压在4.5V以上,建议使用5V稳压电源给61板供电。

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2 硬件说明

2.1 硬件框图

模组的平面图如图 2.1所示:

红外对管

外接电源外接电源

图 2.1 电机控制模组结构图

上述结构图中各部分说明如下:

电机控制接口:模组与单片机的接口,为10PIN 排针,可以直接与“61板”连接,实现电机控制。 数码管控制接口:模组与单片机的接口,为两组10PIN 排针,可以直接与“61板”连接,实现对4位LED 数码管的控制。

SPGT62C19B :电机驱动芯片,可驱动一台双极性两相步进电机,或者两台直流电机。

外接电源指示灯: SPGT62C19B 电机驱动芯片的逻辑控制电源与电机驱动电源是各自独立供电的,可以外接5V~12V 的电机驱动电源。当接通了电机驱动电源时,外接电源指示灯会点亮。

外接电源插座:为SPGT62C19B 提供电机驱动电源的插座。共有两组电源插座,分别为2PIN 针座(可接61板电池盒或其他直流电源)和DC 稳压电源插座(可接直流稳压电源)。使用时可选择其中一组插座作为电机驱动电源电源输入端。

输出选择跳线:该组跳线用来选择SPGT62C19B 芯片控制的电机。模组提供了步进电机和直流电机各一台,可通过对输出选择跳线的设定来切换当前工作的电机类型。

步进电机接口:该接口为4PIN 插针形式,用于连接SPGT62C19B 驱动芯片和两相步进电机。

步进电机:35BYJ26型号永磁式步进减速电机,工作方式为两相四拍。在步进电机面板上安装有刻度盘,以便于在实验中观察电机的转动状态。

直流电机接口:由于SPGT62C19B 可同时驱动两台直流电机,因此留出了两组直流电机接口,在模组上分别标示为J11和J12。可以将模组提供的直流电机接在其中一组接口上。

直流电机:电机型号为310CA ,工作电压3V~12V ,在5V 电压下空载转速约4000转/分。

光栅转盘和红外对管:在直流电机的转轴上安置了光栅转盘,光栅转盘的两侧分别装有鼠标用红外发射和接收管。当直流电机转动时,光栅将不断改变红外对管的通断状态,从而实现对直流电机转速的测量。

ULN2003A :ULN2003A 是单片式7路达林顿三极管阵列,在本模组中用来驱动4位LED 数码管。 4位数码管:4位8段共阳极LED 数码管,可用作电机转速显示,也可用于显示其他内容。

2.2 电机控制接口与61板的连接

SPGT62C19B 与单片机之间的接口在模组上标示为“J3”,是10PIN 排针的形式。该接口在模组中的位置和各管脚名称如下:

J3图 2.2 SPGT62C19B 与单片机的接口

其中PH1、PH2、I01、I02、I11、I12对应着SPGT62C19B 的6个控制引脚;而SPEED 则是速度检测

信号输出脚。可以直接用10PIN 排线将J3接口与61板IOB 的低8位(即61板的J6)相连。

2.3 数码管控制接口与61板的连接

数码管显示接口包括“段控制”接口和“位控制”接口。它们在模组中被标示为“J1”和“J2”。它们在模组中的位置以及接口中各引脚的名称如图 2.3所示。可以用10PIN 排线将模组的J1与61板的IOA 低8位(即61板的J8)相连,模组的J2与61板的IOA 高8位(即

61板的J9)相连。连接时要注意模组接口标示为“VDD ”的脚应与61板接口标示为“+”的脚相对应,不能接反。

J1J2

图 2.3 数码管与单片机的接口

2.4 电机供电电源接口

SPGT62C19B 芯片有两个电源输入口,分别给逻辑控制电路和电机驱动电路供电。因此,需要外接独立的电源给电机供电,要求外接电源的电压在5V~12V 之间,并可以提供750mA 以上的电流。模组提供了两种形式的电机供电电源接口,分别是2PIN 针座和直流稳压电源插座;可以将外部电源连接在其中一组电源接口上。

图 2.4 电机供电电源接口在模组中的位置

2.5 输出选择跳线

由于SPGT62C19B 支持一台步进电机或两台直流电机,而不能同时控制步进电机与直流电机,因此设置了“输出选择跳线”用于在步进电机与直流电机之间切换,如图 2.5所示。当使用直流电机时,要将4个短接帽都跳接到“DC MOTOR ”一端;使用步进电机时,要将4个短接帽跳接到“STEP MOTOR ”一端。

驱动直流电机

驱动步进电机

DC MOTOR STEP MOTOR

DC MOTOR

STEP MOTOR

图 2.5 输出选择跳线位置以及配置方法

SPGT62C19B电机控制模组产品说明书

3 应用举例

3.1 资料准备

在凌阳大学计划网站下载模组配套资料(见5.2节),并将其解压缩。配套资料中有“应用程序示例”文件夹,从中可以找到QuickStart_Step.S37和QuickStart_DC.S37两个文件。这两个文件是下面将要用到的程序文件。

3.2 步进电机控制程序

3.2.1 硬件连接

将模组的J3用10PIN排线连接到61板的IOB低8位(即61板的J6)。

配置输出选择跳线,使4个短接帽都处于“STEP MOTOR”端(见2.5节)。

连接电机供电电源(见2.4节)。

3.2.2 程序下载运行

打开集成开发环境,点击菜单File->Load Program ,在弹出的对话框中找到模组配套资料中的模组应用程序示例文件夹,选中“QuickStart_Step.S37”文件,点击打开。

点击菜单Project->Select Body,在弹出的对话框中选择Body Name为SPCE060A_061A,选择Probe 为Auto。

点击IDE工具栏上的图标,选择Use ICE。

按F5,下载并运行。

3.2.3 操作与现象

程序运行后,按61板的KEY1键,步进电机面板上的指针将顺时针转动,再次按KEY1键可以改变步进电机的转速;按61板的KEY2键,步进电机将逆时针转动,再次按KEY2键可调节转速;按61板的KEY3键,步进电机停止转动。

3.3 直流电机控制程序

3.3.1 硬件连接

用10PIN排线将模组的J3连接到61板的IOB低8位(即61板的J6),模组的J1连接到61板的IOA 低8位(61板的J8),模组的J2连接到61板的IOA高8位(61板的J9)。

配置输出选择跳线,使4个短接帽都处于“DC MOTOR”端(见2.5节)。

连接电机供电电源(见2.4节)。

3.3.2 程序下载运行

打开集成开发环境,点击菜单File->Load Program ,在弹出的对话框中找到模组配套资料中的模组应用程序示例文件夹,选中“QuickStart_DC.S37”文件,点击打开。

SPGT62C19B电机控制模组产品说明书

点击菜单Project->Select Body,在弹出的对话框中选择Body Name为SPCE060A_061A,选择Probe 为Auto。

点击IDE工具栏上的图标,选择Use ICE。

按F5,下载并运行。

3.3.3 操作与现象

按61板的KEY1键,直流电机将正向转动(根据电机插接方法不同,可能是顺时针转动,也可能是逆时针转动),再次按KEY1键可以改变直流电机的转速;按61板的KEY2键,直流电机将反向转动,再次按KEY2键可改变转速;按61板的KEY3键,直流电机停止转动。在电机转动期间,模组的LED数码管将显示电机当前的转速,单位为“转/秒”。

4 常见问题

Q: 模组接口的“VDD”已经与61板的“+”连接了,为何还要外接直流电源?

A: 61板的“+”负责给SPGT62C19B芯片提供逻辑电源,而驱动电机转动的供电电源是与逻辑电源相分离的。这样可以保证61板和电机各自供电充足,也降低了电机对逻辑电路部分的干扰。

Q: 可否同时控制模组上的直流电机和步进电机转动?

A: 由于SPGT62C19B芯片支持一台步进电机或者两台直流电机,因此无法同时控制步进电机和直流电机。

Q: 模组有两组直流电机接口(J11和J12),直流电机应插在哪组接口上?

A: 直流电机可以插在任意一组接口上,但应使程序所控制的接口与电机实际使用的接口相一致。

Q: 我的硬件连接和程序都没问题,为什么电机不工作?

A: 首先检查“输出选择跳线”是否配置正确(见2.5节),其次应保证61板的IO口供电电压在

4.5V~

5.5V之间。如果使用电池盒,要保证电池电压充足。建议用5V稳压电源为61板供电。

Q: 步进电机为什么转得这么慢?

A: 这种步进电机内置了减速齿轮组,将输出转速变换为内部转速的1/64。这样做的优点是可以增大步进电机的力矩,也可提高步进精度。

Q: 为什么系统刚刚上电复位时直流电机就开始转动了?

A: SPGT62C19B的控制逻辑是,当I01与I02都为0时,输出电流最大。而SPCE061A上电复位时IO状态为“下拉输入”,表现在端口上的电平状态是0,因此会使直流电机发生转动。

5 附录

5.1 配件清单

SPGT62C19B电机控制模组1块

10PIN排线3条

产品说明书1本

5.2 资料获取途径

访问https://www.doczj.com/doc/645316702.html,/download/,在“模组配套资料”栏目中可以找到SPGT62C19B电机控制模组的资料。

5.3 配套资料清单

模组配套资料包括:

[文件] SPGT62C19B电机控制模组使用说明书.pdf – 模组使用手册;

[文件] SPGT62C19B Datasheet.pdf – 电机控制芯片SPGT62C19B数据手册;

[目录] 步进电机驱动程序文件;

[目录] 直流电机驱动程序文件;

[目录] 数码管驱动程序文件;

[目录] 模组电路图 – 包括电路原理图、PCB图;

[目录] SPGT Demo - 应用程序示例。

5.4 公司联系方式

尊敬的客户:

感谢您对凌阳的厚爱,若您收到的产品有损坏的情形,请您于收到日起七日内与我们联系,我们将会立即办理换货手续。

客服专线:010-********-2911

技术支持:010-********-2919

传真号码:010-********

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