Выходы микросхемы DD3 — инверсные. Сигнал с этих выходов следует на входы преобразователя кодов, выполненного на микросхеме DD4, содержащей четыре двухвходовых логических элемента И-НЕ. Такая схема преобразователя позволила организовать требуемые для обеспечения работы ШД в полношаговом двухфазном режиме последовательности импульсов.
Мультиплексор построен с использованием микросхемы сдвоенного шинного усилителя-формирователя DD5. Назначение мультиплексора — переключение потоков данных с выхода преобразователя (в автономном режиме работы, входы А на рис. 18) и интерфейса Centronics (в режиме управления от компьютера, входы В, рис. 18).
Выходы обоих усилителей-формирователей В0-В3 объединены вместе и подключены ко входам ключей, управляющих обмотками ШД. Выходы могут быть переведены в отключенное Z-состояние путем подачи сигнала с уровнем лог. 1 на вход разрешения Е0 каждого формирователя. Входы Е0 DD5.1 и DD5.2 объединены через инвертор DD1.4. На вход этого инвертора (и, соответственно, на вход Е0 DD5.2) подключена линия данных D4 интерфейса Centronics. Подача уровня лог. 0 на эту линию приводит к отключению схем блока управления от ключей ШД и подключению к этим ключам линий D0-D3 интерфейса Centronics.
Принципиальная схема блока ключей приведена на рис. 20. Блок состоит из четырех одинаковых ключей, выполненных на транзисторах VT1-VT4. Используются мощные составные транзисторы КТ8131А, что позволило обойтись без использования дополнительных каскадов усиления управляющих сигналов.
Обмотки ШД M1 включены в цепь коллектора каждого из транзисторов ключей. Для защиты от выбросов ЭДС самоиндукции обмотки шунтируются обратносмещенными импульсными диодами VD1-VD4, обеспечивающими шунтирование ЭДС самоиндукции, возникающей в моменты размыкания ключа. Параллельно этим диодам включены индикаторные светодиоды HL1-HL4, позволяющие контролировать наличие напряжения на обмотках Ф1-Ф4 шагового двигателя.
Рис. 19. Принципиальная схема блока управления
Рис. 20. Принципиальная схема блока ключей
Для включения контроллера необходимо:
— подключить источник питания установки напряжением 15–24 В к гнездам "+" и на плате блока управления соблюдая полярность;
— подключить кабель интерфейса Centronics к LPT-порту персонального компьютера;
— подключить шаговый двигатель к разъему на плате блока ключей;
— включить источник питания установки;
— включить питание компьютера.
Внимание: все подключения и отключения выполняются только при выключенных компьютере и источнике питания установки. Несоблюдение данного требования может привести к выходу компьютера и (или) блока управления установки из строя.
ЗАДАНИЯ К РАБОТЕ
1. Изучите теоретический материал, посвященный шаговым двигателям, и ответьте на контрольные вопросы, приведенные в конце работы.
2. Изучите устройство и принципы программирования параллельного порта Centronics (см. Приложение). Ответьте на контрольные вопросы, приведенные в конце Приложения.
3. Изучите описание лабораторной установки, ее электрическую схему.
4. Включите лабораторную установку, переведя ее в автономный режим работы (D4 = 1, кабель интерфейса не подключен к адаптеру LPT-порта компьютера).
Напряжение питания установки +15 В. С помощью двухлучевого осциллографа исследуйте используемый в автономном режиме способ формирования импульсов на обмотках ШД. На основании изученного теоретического материала охарактеризуйте этот способ. Определите число шагов ШД, требуемое для поворота вала на 360 градусов.
5. Подключите установку к параллельному порту Centronics персонального компьютера. Используя компилятор языка Паскаль напишите программу, реализующую постоянное вращение ШД в полношаговом однофазном режиме со скоростью 5 шагов в секунду по часовой стрелке без разгона.
6. Выполните задание 5, реализуя вращение вала двигателя на заданное пользователем количество шагов в полношаговом двухфазном режиме против часовой стрелки.
7. Напишите программу, выполняющую вращение вала двигателя в полушаговом режиме против часовой стрелки на 100 шагов и затем на 200 шагов в обратном направлении со скоростью 30 шагов в секунду.