Izgled izlaznog stupnja (pogoni dva koračna motora)

BPSSTEP Međusklop i programski sustav za upravljanje koračnim motorom pomoću PC računala

Napravljen je četveroosni kontroler za upravljanje koračnim motorima. Dakle, omogućuje se istovremeno upravljanje s do četiri motora u mikrokoračnom modu (engl. microstep mode). Mikrokoračni mod je ostvaren pulsno-širinskom modulacijom struje svitka motora uz mogućnost sinkronizacije (do 50kHz) u svrhu smanjenja smetnji. Ovim načinom je postignuta rezolucija od 1600 koraka po okretaju korištenjem motora s 50 polova. Za ilustraciju: isti motor daje rezoluciju od 400 koraka po okretaju korištenjem polukoraka.

Mikrokoračni mod upravljanja motorom donosi nekoliko ključnih prednosti nad uobičajenim upravljanjem punim korakom ili polukorakom:

• Uklanjanje problema mehaničke rezonancije motora
• Veća dinamika rada (strujno upravljanje)

Programski sustav za pogon koračnih motora je pisan u strojnom jeziku (assembler) te je prilagođen za korištenje pod DOS operativnim sustavom.

Međusklop je sastavljen iz dva sklopa:

1. Izlazni stupanj - kao što je navedeno, riječ je o sinkronom pulsnoširinskom upravljanju strujom svitaka motora. Svaki pojedini driver ima tri ulaza: dozvola izlaza (digitalni), polaritet (digitalni) i zadani iznos struje svitka (analogni signal). U svrhu omogućavanja sinkronizacije (smanjenje elektromagnetskih smetnji) je dodan i zajednički ulaz za sinkronizaciju. Izlazni stupanj je projektiran uz korištenje L298 integriranog kruga (struja do 2A po svitku, napon do 45V).
2. Međusklop - PC računalo upravlja koračnim motorima pomoću međusklopa koji je projektiran kao ISA kartica. Isti međusklop se dade prepraviti tako da se spaja na računalo izvana preko paralelnog (CENTRONICS) adaptera. U postojećem rješenju je omogućena 4-bitno upravljanje, tj. koristi se 4 bita u D/A konverziji. Postojeći međusklop se sastoji od 8 4bitnih D/A konvertera te 16 digitalnih izlaza, dakle, omogućuje spajanje do četiri koračna motora na računalo.

Programski sustav je malo složeniji:

1. Real time TSR (engl: Terminate and Stay Resident) driver: Preuzimanjem IRQ0 prekida je razriješeno upravljanje u realnom vremenu. Sistemski sat je ubrzan 1024 puta te je time osnovna vremenska baza postavljena na cca 50 mikrosekundi. BIOS INT08 servis je zadržan na 55ms čime nije narušena funkcija BIOS sata niti ostalih sustavnih servisa na tom prekidnom vektoru. Navedeni driver radi bez problema pod DOS operativnim sustavom, ali isti nije moguće instalirati pod Windows95 operativnim sustavom jer je ovdje riječ o direktnom programiranju sistemskih resursa (timer).
2. Proširenje BIOS-a. Da se omogući pojedinoj aplikaciji pristup TSR programskom modulu, proširen je BIOS INT14h servis (COM međusklop).

Oba navedena programa su pisana u strojnom kodu (real time 8086, 80286 ili 80486).

Navedeni sustav je ugrađen u stereokomparator APC/2 (vlasništvo Geodetskog Zavoda d.d. u Rijeci), a isti sustav se dade koristiti i u druge svrhe: koordinatne NC bušilice, roboti itd.

Detalj sheme izlaznog stupnja