基于PC機和單片機的激光加工機控制系統

2.4 接口電路

接口電路的主要作用是：

（1）電壓隔離功能：單片機的工作電壓是＋5V，而步進電機則工作在幾十伏，甚至一百多伏電壓。處理不當，會損壞控制系統，因而接口電路應能把控制系統和步進電機回路隔離開來。

（2）電流放大功能：作為步進電機功放電路的前置放大電路，把單片機輸出的信號進行電流放大，以便向步進電機提供足夠大的驅動電流。

電壓隔離電路如圖4所示，由單片機輸出的高電平信號經反相后，成為低電平，令T1截止，＋5V經330歐電阻供給發光管，則光電耦合器OT中的發光二極管發光，OT中的光敏三極管導通，從而使T2導通，Vout輸出高電平，送到電流放大電路。

2.5 步進電機

步進電機是本系統執行機構，系統的控制對象就是帶動X向和Y向兩個步進電機。X向和Y向分別選用130BF001型和150BF003型大功率高頻步進電機。

3 應用軟件設計

由上述系統結構和原理中得知，系統要加工的圖形或漢字等信息都是通過主控單元PC機來編輯、處理、模擬運行以及在線運行顯示。這一邵分程序米用TURBO C語言編寫。

3.1 步進電機正、反轉子程序

下面介紹一下利用單片機控制步進電機的軟接口。

130BF001和150BF003電機均是五相電機，電機的工作方式是五相十拍方式，電機的五相分別為A,B,C,D,E相，那么正轉時通電的相序為：ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA-EA-EAB-AB-ABC。如果A,B,C,D,E五相的相位分別對應于數據線的DO～D4位，那么控制信息串為：07H-06H-OEH-OCH-ICH-18H-19H-11H-13H-03H-07H。電機反轉時的通電相序和控制信息串與正轉時相反。其程序如下：

在上述程序中，DJAA程序是電機的正轉子程序，DJFA程序是電機的反轉子程序，相位控制串依次存在以TAB為首地址的存儲空間。正轉時，相位值加“1”，從-1到9循環變化，將電機相序按正轉方向送出，以實現電機正轉；反轉時獷相位值減“1”，從10到0循環變化，將電機相序按反轉方向送出，以使電機反轉。