1S3C2410GPIO步进电机实验.ppt

GPIO-步进电机控制实验 主要内容： 熟悉s3c2410a的GPIO基本功能和设置方法。 掌握步进电机的驱动原理。 掌握如何利用GPIO功能控制步进电机。 GPIO 1.简介 S3C2410具有117个多功能输入/输出端口。分别是： GPIO A：23个输出端口； GPIO B：11个输入输出口； GPIO C：16个输入输出口； GPIO D：16个输入输出口； GPIO E：16个输入输出口； GPIO F： 8个输入输出口； GPIO G：16个输入输出口； GPIO H：11个输入输出口； 每一种端口都能由软件自由配置以满足不同的设计要求，即都具有管脚复用的功能，除了特殊功能外，都可以作为通用I/O功能。 GPIO 2．端口控制描述 端口配置寄存器GPACON~GPHCON： S3C2410A中，大多数管脚都是复用的。该寄存器就是用来设置用户选用的管脚功能。 GPF0~GPF7和GPG0~GPG7用于唤醒POWER-OFF模式，所以这些端口必须配置为中断模式。 端口数据寄存器GPADAT~GPHDAT： 如果端口配置为输出口，那么用户向相应的IO口写入希望的数据； 如果端口配置为输入口，那么用户可以从I/O口读出对应管脚的数据。 端口上拉寄存器GPBUP~GPHUP： 这些寄存器控制着相应端口上拉功能的使能与禁能。 当某位＝0，对应管脚的上拉寄存器使能； 当某位＝1，对应管脚的上拉寄存器禁能； GPIO 杂类控制寄存器：MISCCR DCLK控制寄存器：DCLKCON 外部中断控制寄存器：EXTIN0~EXTIN2 外部中断过滤寄存器：EINTFLT0~EINTFLT3 外部中断掩码寄存器：EINTMASK 外部中断悬挂寄存器：EINTPEND 通用状态寄存器：GSTATUS0~GSTATUS4 步进电机控制实验 1．实验目的 了解步进电机的控制原理，掌握电机转动控制和调速方法。 2．实验设备 硬件： PC机 1台 SeaARM2410教学实验开发平台 1台 软件： Windows 98/2000/XP操作系统 ADS 1.2集成开发环境 步进电机控制实验 上图是一种四相可变磁阻型的步进电机结构示意图。这种电机转子有六个齿，定子上有八个凸齿，定子的每一个齿上有一个线圈，线圈绕组的连接方式，是对称齿上的两个线圈进行反相连接，八个齿构成四对，所以称为四相步进电机。 步进电机工作过程 当有一相绕组被激励时，磁通从正相齿，经过软铁芯的转子，并以最短的路径流向负相齿，而其他六个凸齿并无磁通。为使磁通路径最短，在磁场力的作用下，转子被强迫移动，使最近的一对齿与被激励的一相对准。在图9-17 (a)中A相是被激励，转子上大箭头所指向的那个齿，与正向的A齿对准。从这个位置再对B相进行激励，如图9-17中的(b)，转子向反时针转过15°。若是D相被激励，如图9-17中的(c)，则转子为顺时针转过15°。下一步是C相被激励。因为C相有两种可能性：A—B—C—D或A—D—C—B。一种为反时针转动；另一种为顺时针转动。但每步都使转子转动15°。电机步长(步距角)是步进电机的主要性能指标之一，不同的应用场合，对步长大小的要求不同。改变控制绕组数(相数)或极数(转子齿数)，可以改变步长的大小。它们之间的相互关系，可由下式计算： 　　 Lθ＝360 /（P×N） 式中：Lθ为步长，P为相数，N为转子齿数。在图9.17中，步长为15°，表示电机转一圈需要24步。 步进电机特性 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。其特性如下： 步进电机必须加驱动才可以运转，且驱动信号必须是脉冲信号；无脉冲时，步进电机静止。 步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越性。 改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动方向。 步进电机参数 在SeaARM9系统中，我们选用四相混合型步进电机。其技术参数如下： （1）步距角：7.5度； （2）每转所需步数：48步； （3）步距角精度：±7％； （4）额定电压，相电流：12V，286mA； （5）工作温度：-30°C～80°C （6）转动力距：600g.cm 该步进电机消耗电流大约为300mA左右，采用ULN2003驱动电路，它本身就是一个反相器，本模块的电路原理如下图所示。 步进电机控制实验 3．实验原理 SeaARM2410实验箱上的步进电