步进电机性能测试系统的关键问题分析与解决
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
由上 面 的 工作 原 理 可 以看 出针 式 打 印机 是按 行 打 印 ，影 响 打 印 速 度 的 关 键 是字 车横 向移 动 速 度 。 此 。 因 在兼 顾 到成 本 以及 打 印
４ 上 位 机 寻 址 各 通 道 后 端 数 据 存 储转 发 ８ ５ ） ０ １单 片机 ， 出 发
维普资讯 http://www.cqvip.com
＜ 业 控 制 计算 机》 ０ ６年 １ 工 ２０ ９卷 第 ２期 Ｃ ＣＵ单 元 的 功 能 ： 某 一 输 入信 号 （ 单 片 机 某 引 脚 对 应 ） 对 与
４ １ ９ ｈ Ａ ｈ Ｂ ｈ ＣＣ 、 Ｄ 、 Ｅ 、Ｆ ９ 、 Ａ 、 Ｂ 、 ｈ Ｄ ｈ Ｅ ｈ Ｆ ｈ作 为 命 令Βιβλιοθήκη Baidu 识 头 ，其 后 为
—
且口ｌＩ Ｌ
刚 ］＿ 』『
厂商在产 品出厂之前 ， 要对电机驱动性能进行测试 ， 需 根据 自适 应算法调整各部件相关参数来达到 系统性 能的最 优化。根据厂 商的算法要求 ， 需要采集驱动信号和编码盘的脉冲输 出 ， 脉宽测 量精度要 求为 ０２ ， ． ｓ 且要求 各采集通道计时严格同步 。
精 度 要求 也 很 高 ， 集 精 度 主 要 取 决 于 该 器 件 的 捕 获 ／ 采 比较 单 元
（ ＣＣＵ） 。
电机实际工作 的脉 冲输 出。
２ 数 据 采 集 系统 结 构 采集 系 统 结 构 框 图 如 图 １所 示 。 整 个 系 统 的 一 次 采 集 流 程
是：
则 主控 机 发 出 Ｆ ｈ Ｆ。
生的时间保存下来 （ 将定时器 的定 时值或计数值捕 获到相应 寄
存 器 中 ）并 判 断 是 否需 要 产 生 中断 。 ， Ｐ ９ Ｐ ９ ２ 具 有 两 个 输 入 捕 获 通 道 Ｉ （ ２７ 、 ８ＬＣ ３ ＣＡ Ｐ ．）Ｉ ＣＢ
（ ２０ 。 Ｐ ．） 由于 Ｃ ＣＵ模块 已经内嵌 了噪声 滤波器单元 。 以一般 所
刘 天 贻 张 乐年 （ 南京航空航天大学机 电学院。 苏 南京 ２ ０ １ ） 江 １０ ６
摘 要
介绍 了针式打 印机步进 电机性 能测试 系统的 系统构成 以及 工作流程 ， 出了一个 关于高精度 脉 宽捕获 、 提 多通道 时钟 同 步、 Ｌ ＣＰ Ｄ步进脉 冲合成 、８ 堪 线网络通讯等问题 的高性价 比解 决范例 。 ４５ 关键词 ： 高精度脉宽捕获 ， 多通道 时钟 同步 ， Ｐ Ｄ步进脉 冲合成 ，８ ＣＬ ４ ５总线网络通讯
维普资讯 http://www.cqvip.com
步进 电机性 能测 试系统的关键问题分析与解决
步进电机性能测试系统的关键问题分析与解决
Ｋ ｙ Ｃａ ｅ Ｓ ｕ ｙ ａ ｄ Ｓ ｌｉｇ ｏ ｈ ｕ ｃ ｉ ｎ Ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ｆｔ ｅ Ｓ ｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｔ ｄ ｎ ｏｖ ｎ ｆｔ ｅ Ｆ ｎ ｔ ｅ ｔ Ｓ ｓｅ ｏ ｈ ｔ ｐ Ｍｏ ｏ ｏ
Ｐ ９ Ｐ ９ ２是 增 强 型 的 ８ Ｃ５ 芯 片 。运 行 速 度 ６倍 于 标 ８ＬＣ ３ ０ １
质 量 的 同 时 尽 量缩 短 电机 的励 磁 时 间 是 提 高 速 度 的 根 本 途 径 。
当今的针打厂商在开发 打印机 的时 候 ，都采用了配置表 的 方法 ：电机励磁时间以及励磁 电流大小 等重要的参数可配置地
本 文 采 用 了 Ｐ ｉ ｓ公 司 的 Ｐ ９，Ｃ９ ２微 控 制 器 来 捕 获 脉 ｈｌ ｉ ｐ ８［ ． ３ Ｐ
． 一
『
，
啪 ＩＩＩ． 畦・ Ｉ
ｆ ” ｌ笮 ｌ ： 、
冲宽度 ， 采用 ＣＰ Ｄ来合成 步进 脉冲 ， Ｌ 采用普通 的 ８ ５ ０ １单片机 来实现主机与采集系统 的交互 。该 系统 以低廉 的成本解决 了高 精度 、 高实时性脉 宽采 集 ， 驱动脉冲合成步进 脉 冲， 各采集 通道 的严格时钟同步 ， 多结点 ４ ５总线网络与上位机 的通讯 等问题 。 ８
ｂｕ ｔ ｋ ｃ ｓ ｎｅｗｏｒ ｏｍｍ ｕ ｃ ｉｎ ｎｉａｔ ｏ
在“ 金税工程” 基础上形成的“ 十二 金工程” 使票据 打印发展 迅速 ， 成为国内针打市场 的主流 ， 市场对 打印机性 能的要 求越来
越 高 。 望 尽 量 在 满 足 打 印 质 量 的前 提 下 缩 短 时 间 。 印机 开 发 希 打
１ 针 式 打 印 机 的工 作 原 理
圈 １ 数 据 采 集 系统 结 构 框 圈
１启 动采集时 ， ） 上位机寻址 采集系统主控机 。 出准 备采集 发 指 令。 主控 机解 析后 ，发 出开始采 集指令 ，各通 道前 端采集
Ｌ Ｃ９ ２单 片 机 启 动 计 时 器 ，并 通 知后 端 的数 据 存 储 转 发 ８ ５ Ｐ ３ ０１
之所以采用 Ｐ ９ Ｐ ９ ２芯 片 ，一方 面是因为它运行 速度 ８ＬＣ ３ 快 ， 于标 准 ８ Ｃ １ ６倍 ０ ５ 器件 。 以满足高实 时性 的采集需要 ， 可 由 于要 采集最窄 的脉 宽仅 有 ５ ｐ ，因此要求 中断 响应时间很短 ， ０， ｓ 实践证 明该器件可 以满 足这个 高实时性要求 ；另 一方 面采集 的
单 片机复位数据区指针 ， 然后启动 脉宽捕获 。 ２ 当采集通 道捕获到脉 宽数据 ， ） 将采集到 的数据送给后端
的 ８ ５ 单 片机 存 储 起 来 。 ０１ ３ 停 止 采 集 时 ， 位 机 寻 址 采 集 系 统 主 控 机 ， 出停 止 采 集 ） 上 发
主机送来的代码 ，经过 打印机输入 接 口电路 的处理后送至 打印机的主控电路 ， 控制程序产生字符或图形 的编码 ， 驱动打 印 头打印一列的点 阵图形 ，同时字车横 向运动以产生列间距或字 间距 ， 打印下一列 ， 再 逐列进行 打印； 一行打 印完毕后 ， 启动走纸
全 达 到 了 预期 目标 。 ４ 步 进脉 冲的 Ｃ Ｌ 合 成 ＰＤ 算 法 是根 据 打 印 机 四 相 电 机 的 步 进 脉 冲和 编 码 盘 反 映 的实
据发送 出错 了会导致通道出现错误 。 因此 ， 需要采用一定 的校验
方 法来 避 免 。
由于采集通道数较少 。本文采用 了高低 字节备份校验 的方 法： 对于采集通道 的编号 ， 高低字节一样 ， 对于实际 的命令 ， 高低 字节互补 。同样 ， 上位机对 接收到 的 Ａ ＣＫ也要进行 校验 ： 如果
存 储 在 驱 动 电 路 的存 储 器 里 ，当需 要修 改 设 计 的 时 候 刷 新 该 表
准 ８ Ｃ５ ０ １器 件 ， 它采用 了高性能 的处理器结 构 ， 集成 了许 多系
统 级 功 能 ， 用 于 许 多要 求 高 集 成 度 、 成 本 的 场 合 。 Ｌ Ｃ ３ 适 低 Ｐ ９２ 具 有 Ｐ Ｐ 、２和 Ｐ ０、 １ Ｐ ３四 组 Ｉ 口 。３为 ２位 ，其 余 为 ８位 ， ／ Ｏ Ｐ 它 们 可 以 由用 户 定 义 输 入 输 出 类 型 。
中的相应数据即可。 这种方 案便 于控制打 印机的配置 ， 也提 高了
可重用 性。 结合良好 的 自动修整参数算法 ， 以实现打 印机参数 可
的 自动 配 置 以达 到最 好 的工 作 性 能 。
因此 。 电 机 驱 动性 能 的 测 试 需 要 测 量 的 信 号 有 ： 动 电路 对 驱 输 出 的励 磁 脉 冲 以及 电流 等 级 等 控 制 信 号 和 编 码 盘 输 出 的反 映
Ａｂ ｔａｃ ｓｒ ｔ
Ｈ ｖ ｅ ｏ ａ ｅ ｒｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｔｅ ｓ ｓｅ ｔ ｏ ｏ ｉ ｎ ａ ｄ ｗｏ ｋ ｌ ｏ ｈ ｔ ｐ ｍｏ ｏ ｓ ｆ ｎ ｔ ｎ ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ｂ ｕ ｒ ｔｒ ａ ｅ ｎ ｅ ｈ ｙ ｔｍａ ｉ ｃ ｍｐ ｓ ｉ ｎ ｒ ｆ ｗ ｆｔ ｅ ｓｅ ｔ ｒ ｕ ｃｉ ｅ ｔ ｓ ｓ ｅ ａ ｏ ｔｐ ｉ ｅ ． ｖ ｃ ｔ ｏ ｏ ｏ ｎ ｈ
读取数据 区指令 。 相应通道上传本次采集到的数据。
３ 高 精 度 、 实 时 性脉 宽 采集 高
算法要求 以 ０２ ＿ ｓ的精度采集 步进脉 冲和编码盘脉 冲 ， 编 码盘脉 冲最窄脉宽仅有 ５ ｐ ０， Ｓ左右 ，本文选用 了 Ｐ ｉ ｓ公司的 ｈｌ ｉ ｐ Ｐ９Ｐ ３ ８ Ｌ Ｃ９ ２器件来捕获脉宽。
ｐ ｔ ｆｒ ｒ ｉ ｈ ｃ ｓ ｅ ｏｒ ａ ｃ ｏ ｕｉｎ ｃ ｕ ｔｔ ｉｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｕｓ ｄ ｈ ｃ ｔ ｈｎ ｐ ｌ ｏ ｍａｔ ｇ ｗｉ Ｌ ｃ ｃ ｕ ｏｗａ ｄ ａ ｈｇ ｏ ｔｐ ｄ ｒ ｎ ｅ ｓ ｌｔ ａ ｇｈ ｏ ｈｇ － ｃ ｕ ａ ｙ ｐ ｌ ｗｉｔ ａ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｇ， ｕ ｅ ｆ ｒ ｔ ｎ ｔ ＣＰ Ｄ．ｌ ｋ ｓ ｉ ｈ ｏ
机 构 进 纸 产 生 行距 ， 时 打 印 头 回 车换 行 ， 印 下 一 行 ； 述 过 同 打 上
指令 。 主控机解析后 ， 发出停 止采集 指令 ， 各通道停止采集 ， 时 计
器 清零 并 停 止 计 时 。
程反复进行 ， 直到打印完 毕。 要求打 印机在满 足打印质量 的前 提下尽 量提高 打 印速度 。
根据特殊 功能 寄存 器的设 置， ８ Ｌ Ｃ９ ２芯片可以对输 入 Ｐ９Ｐ ３ 信号的上升沿事件和下降 沿事件进行捕 获 ，一旦特定的事件发 生， 就把当前计时器里的计时值 自动保存到一个寄存器里 ， 然后 清零计时器 ， 并触发 中断。对于开发编程而言 ， 只需 要初始化之 后启动捕获 中断 ， 中断程序里直接读取该 寄存器值 即可。 在 由 以上可 以看出 。８ Ｌ Ｃ９ ２芯 片的 Ｃ Ｐ９Ｐ ３ ＣＵ单元硬 件设 计 和软件编程都很简单 ，而且 实际脉宽采集精度和处理速度也完
情 况 下 ， 件设 计 不 需 要 做 其 他 处 理 ， 以 将需 要 测 量 的 量 直 接 硬 可
接 至 ＩＡ 和 ＩＢ端 口 即可 。 Ｃ Ｃ
由于系统采集行数较 多 ， 数据量很大 。 为缩小 上传时间 ， 采
用 了 ２ ．１４ Ｚ 的 晶振 ，串 口 波 特 率 设 置 为 １ ５ ０ 。 虽 然 ２１８ ＭＨ １２ｏ ４ ５串 １通 讯 出错 概 率小 ，但 如 果 通 道 编 号 和 实 际 命 令 这 些 数 ８ ３ ：
ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ｔ ｎ ｏ ｎ ａ ｓ ａ ｓ４ ５ ｂ ｓ ｎ ｔ ｒ ｏ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｉ ｆ ｍａ ｙ ｐ ｓ ｗ ｙ ， ８ ｕ ｅｗｏ ｋ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｅ ｃ ａｏ ｎｃ ｔ ．ｔ ． ｏ Ｋ ｙ ｒｓ ｈｇ ａ ｃ ｒ ｃ ｕｓ ｗ ｄ ｈ ａ ｃ ｉｇ ｃｏ ｋ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔ ｎ ｏ ｎ ｐ ｓ ｗａ ｓ ｐ ｌ ｆ ｒ ｔ ｎ ｗｔ Ｃ Ｌ ．８ ｅ ｗｏ ｄ ：ｉ ｈ— ｃ ｕａ ｙ ｐ ｌ ｅ ｉ ｔ ｃ ｔ ｈｎ 。ｌｃ ｓ ｎ ｈｏ ｉａ ｉ ｆ ｍａ ｙ ａ ｓ ｙ ． ｕ ｅ ｏ ｍａ ｉｇ ｉ ｏ ｓ ｈ Ｐ Ｄ４ ５
Ａ ＣＫ 中 位 为 “ ， １ 的超 过 ４个 则 认 为 上 条 命 令 发 送 失 败 。 则 认 ＇ 否 为 命令 发 送 成 功 。采 用 了这 样 的 约 定 后 ， ５总线 网络 的通 讯 容 ８ ４
进行监视 ， 当该信号产生跳变（ 上升沿或 下降沿 ）则将该 跳变产 。
对应通道的编号 ， 之后是实际 的命令。 ２ ）各通道接收到命令后 ， 出 Ａ 发 ＣＫ响应消息 。 如果命令校
验 通 过 ． 回 ０ ｈ 然 后按 设 置 的 命 令 工 作 ； 果 命 令 接 收 错 误 ， 返 ０． 如
４ 上 位 机 寻 址 各 通 道 后 端 数 据 存 储转 发 ８ ５ ） ０ １单 片机 ， 出 发
维普资讯 http://www.cqvip.com
＜ 业 控 制 计算 机》 ０ ６年 １ 工 ２０ ９卷 第 ２期 Ｃ ＣＵ单 元 的 功 能 ： 某 一 输 入信 号 （ 单 片 机 某 引 脚 对 应 ） 对 与
４ １ ９ ｈ Ａ ｈ Ｂ ｈ ＣＣ 、 Ｄ 、 Ｅ 、Ｆ ９ 、 Ａ 、 Ｂ 、 ｈ Ｄ ｈ Ｅ ｈ Ｆ ｈ作 为 命 令Βιβλιοθήκη Baidu 识 头 ，其 后 为
—
且口ｌＩ Ｌ
刚 ］＿ 』『
厂商在产 品出厂之前 ， 要对电机驱动性能进行测试 ， 需 根据 自适 应算法调整各部件相关参数来达到 系统性 能的最 优化。根据厂 商的算法要求 ， 需要采集驱动信号和编码盘的脉冲输 出 ， 脉宽测 量精度要 求为 ０２ ， ． ｓ 且要求 各采集通道计时严格同步 。
精 度 要求 也 很 高 ， 集 精 度 主 要 取 决 于 该 器 件 的 捕 获 ／ 采 比较 单 元
（ ＣＣＵ） 。
电机实际工作 的脉 冲输 出。
２ 数 据 采 集 系统 结 构 采集 系 统 结 构 框 图 如 图 １所 示 。 整 个 系 统 的 一 次 采 集 流 程
是：
则 主控 机 发 出 Ｆ ｈ Ｆ。
生的时间保存下来 （ 将定时器 的定 时值或计数值捕 获到相应 寄
存 器 中 ）并 判 断 是 否需 要 产 生 中断 。 ， Ｐ ９ Ｐ ９ ２ 具 有 两 个 输 入 捕 获 通 道 Ｉ （ ２７ 、 ８ＬＣ ３ ＣＡ Ｐ ．）Ｉ ＣＢ
（ ２０ 。 Ｐ ．） 由于 Ｃ ＣＵ模块 已经内嵌 了噪声 滤波器单元 。 以一般 所
刘 天 贻 张 乐年 （ 南京航空航天大学机 电学院。 苏 南京 ２ ０ １ ） 江 １０ ６
摘 要
介绍 了针式打 印机步进 电机性 能测试 系统的 系统构成 以及 工作流程 ， 出了一个 关于高精度 脉 宽捕获 、 提 多通道 时钟 同 步、 Ｌ ＣＰ Ｄ步进脉 冲合成 、８ 堪 线网络通讯等问题 的高性价 比解 决范例 。 ４５ 关键词 ： 高精度脉宽捕获 ， 多通道 时钟 同步 ， Ｐ Ｄ步进脉 冲合成 ，８ ＣＬ ４ ５总线网络通讯
维普资讯 http://www.cqvip.com
步进 电机性 能测 试系统的关键问题分析与解决
步进电机性能测试系统的关键问题分析与解决
Ｋ ｙ Ｃａ ｅ Ｓ ｕ ｙ ａ ｄ Ｓ ｌｉｇ ｏ ｈ ｕ ｃ ｉ ｎ Ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ｆｔ ｅ Ｓ ｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｔ ｄ ｎ ｏｖ ｎ ｆｔ ｅ Ｆ ｎ ｔ ｅ ｔ Ｓ ｓｅ ｏ ｈ ｔ ｐ Ｍｏ ｏ ｏ
Ｐ ９ Ｐ ９ ２是 增 强 型 的 ８ Ｃ５ 芯 片 。运 行 速 度 ６倍 于 标 ８ＬＣ ３ ０ １
质 量 的 同 时 尽 量缩 短 电机 的励 磁 时 间 是 提 高 速 度 的 根 本 途 径 。
当今的针打厂商在开发 打印机 的时 候 ，都采用了配置表 的 方法 ：电机励磁时间以及励磁 电流大小 等重要的参数可配置地
本 文 采 用 了 Ｐ ｉ ｓ公 司 的 Ｐ ９，Ｃ９ ２微 控 制 器 来 捕 获 脉 ｈｌ ｉ ｐ ８［ ． ３ Ｐ
． 一
『
，
啪 ＩＩＩ． 畦・ Ｉ
ｆ ” ｌ笮 ｌ ： 、
冲宽度 ， 采用 ＣＰ Ｄ来合成 步进 脉冲 ， Ｌ 采用普通 的 ８ ５ ０ １单片机 来实现主机与采集系统 的交互 。该 系统 以低廉 的成本解决 了高 精度 、 高实时性脉 宽采 集 ， 驱动脉冲合成步进 脉 冲， 各采集 通道 的严格时钟同步 ， 多结点 ４ ５总线网络与上位机 的通讯 等问题 。 ８
ｂｕ ｔ ｋ ｃ ｓ ｎｅｗｏｒ ｏｍｍ ｕ ｃ ｉｎ ｎｉａｔ ｏ
在“ 金税工程” 基础上形成的“ 十二 金工程” 使票据 打印发展 迅速 ， 成为国内针打市场 的主流 ， 市场对 打印机性 能的要 求越来
越 高 。 望 尽 量 在 满 足 打 印 质 量 的前 提 下 缩 短 时 间 。 印机 开 发 希 打
１ 针 式 打 印 机 的工 作 原 理
圈 １ 数 据 采 集 系统 结 构 框 圈
１启 动采集时 ， ） 上位机寻址 采集系统主控机 。 出准 备采集 发 指 令。 主控 机解 析后 ，发 出开始采 集指令 ，各通 道前 端采集
Ｌ Ｃ９ ２单 片 机 启 动 计 时 器 ，并 通 知后 端 的数 据 存 储 转 发 ８ ５ Ｐ ３ ０１
之所以采用 Ｐ ９ Ｐ ９ ２芯 片 ，一方 面是因为它运行 速度 ８ＬＣ ３ 快 ， 于标 准 ８ Ｃ １ ６倍 ０ ５ 器件 。 以满足高实 时性 的采集需要 ， 可 由 于要 采集最窄 的脉 宽仅 有 ５ ｐ ，因此要求 中断 响应时间很短 ， ０， ｓ 实践证 明该器件可 以满 足这个 高实时性要求 ；另 一方 面采集 的
单 片机复位数据区指针 ， 然后启动 脉宽捕获 。 ２ 当采集通 道捕获到脉 宽数据 ， ） 将采集到 的数据送给后端
的 ８ ５ 单 片机 存 储 起 来 。 ０１ ３ 停 止 采 集 时 ， 位 机 寻 址 采 集 系 统 主 控 机 ， 出停 止 采 集 ） 上 发
主机送来的代码 ，经过 打印机输入 接 口电路 的处理后送至 打印机的主控电路 ， 控制程序产生字符或图形 的编码 ， 驱动打 印 头打印一列的点 阵图形 ，同时字车横 向运动以产生列间距或字 间距 ， 打印下一列 ， 再 逐列进行 打印； 一行打 印完毕后 ， 启动走纸
全 达 到 了 预期 目标 。 ４ 步 进脉 冲的 Ｃ Ｌ 合 成 ＰＤ 算 法 是根 据 打 印 机 四 相 电 机 的 步 进 脉 冲和 编 码 盘 反 映 的实
据发送 出错 了会导致通道出现错误 。 因此 ， 需要采用一定 的校验
方 法来 避 免 。
由于采集通道数较少 。本文采用 了高低 字节备份校验 的方 法： 对于采集通道 的编号 ， 高低字节一样 ， 对于实际 的命令 ， 高低 字节互补 。同样 ， 上位机对 接收到 的 Ａ ＣＫ也要进行 校验 ： 如果
存 储 在 驱 动 电 路 的存 储 器 里 ，当需 要修 改 设 计 的 时 候 刷 新 该 表
准 ８ Ｃ５ ０ １器 件 ， 它采用 了高性能 的处理器结 构 ， 集成 了许 多系
统 级 功 能 ， 用 于 许 多要 求 高 集 成 度 、 成 本 的 场 合 。 Ｌ Ｃ ３ 适 低 Ｐ ９２ 具 有 Ｐ Ｐ 、２和 Ｐ ０、 １ Ｐ ３四 组 Ｉ 口 。３为 ２位 ，其 余 为 ８位 ， ／ Ｏ Ｐ 它 们 可 以 由用 户 定 义 输 入 输 出 类 型 。
中的相应数据即可。 这种方 案便 于控制打 印机的配置 ， 也提 高了
可重用 性。 结合良好 的 自动修整参数算法 ， 以实现打 印机参数 可
的 自动 配 置 以达 到最 好 的工 作 性 能 。
因此 。 电 机 驱 动性 能 的 测 试 需 要 测 量 的 信 号 有 ： 动 电路 对 驱 输 出 的励 磁 脉 冲 以及 电流 等 级 等 控 制 信 号 和 编 码 盘 输 出 的反 映
Ａｂ ｔａｃ ｓｒ ｔ
Ｈ ｖ ｅ ｏ ａ ｅ ｒｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｔｅ ｓ ｓｅ ｔ ｏ ｏ ｉ ｎ ａ ｄ ｗｏ ｋ ｌ ｏ ｈ ｔ ｐ ｍｏ ｏ ｓ ｆ ｎ ｔ ｎ ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ｂ ｕ ｒ ｔｒ ａ ｅ ｎ ｅ ｈ ｙ ｔｍａ ｉ ｃ ｍｐ ｓ ｉ ｎ ｒ ｆ ｗ ｆｔ ｅ ｓｅ ｔ ｒ ｕ ｃｉ ｅ ｔ ｓ ｓ ｅ ａ ｏ ｔｐ ｉ ｅ ． ｖ ｃ ｔ ｏ ｏ ｏ ｎ ｈ
读取数据 区指令 。 相应通道上传本次采集到的数据。
３ 高 精 度 、 实 时 性脉 宽 采集 高
算法要求 以 ０２ ＿ ｓ的精度采集 步进脉 冲和编码盘脉 冲 ， 编 码盘脉 冲最窄脉宽仅有 ５ ｐ ０， Ｓ左右 ，本文选用 了 Ｐ ｉ ｓ公司的 ｈｌ ｉ ｐ Ｐ９Ｐ ３ ８ Ｌ Ｃ９ ２器件来捕获脉宽。
ｐ ｔ ｆｒ ｒ ｉ ｈ ｃ ｓ ｅ ｏｒ ａ ｃ ｏ ｕｉｎ ｃ ｕ ｔｔ ｉｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｕｓ ｄ ｈ ｃ ｔ ｈｎ ｐ ｌ ｏ ｍａｔ ｇ ｗｉ Ｌ ｃ ｃ ｕ ｏｗａ ｄ ａ ｈｇ ｏ ｔｐ ｄ ｒ ｎ ｅ ｓ ｌｔ ａ ｇｈ ｏ ｈｇ － ｃ ｕ ａ ｙ ｐ ｌ ｗｉｔ ａ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｇ， ｕ ｅ ｆ ｒ ｔ ｎ ｔ ＣＰ Ｄ．ｌ ｋ ｓ ｉ ｈ ｏ
机 构 进 纸 产 生 行距 ， 时 打 印 头 回 车换 行 ， 印 下 一 行 ； 述 过 同 打 上
指令 。 主控机解析后 ， 发出停 止采集 指令 ， 各通道停止采集 ， 时 计
器 清零 并 停 止 计 时 。
程反复进行 ， 直到打印完 毕。 要求打 印机在满 足打印质量 的前 提下尽 量提高 打 印速度 。
根据特殊 功能 寄存 器的设 置， ８ Ｌ Ｃ９ ２芯片可以对输 入 Ｐ９Ｐ ３ 信号的上升沿事件和下降 沿事件进行捕 获 ，一旦特定的事件发 生， 就把当前计时器里的计时值 自动保存到一个寄存器里 ， 然后 清零计时器 ， 并触发 中断。对于开发编程而言 ， 只需 要初始化之 后启动捕获 中断 ， 中断程序里直接读取该 寄存器值 即可。 在 由 以上可 以看出 。８ Ｌ Ｃ９ ２芯 片的 Ｃ Ｐ９Ｐ ３ ＣＵ单元硬 件设 计 和软件编程都很简单 ，而且 实际脉宽采集精度和处理速度也完
情 况 下 ， 件设 计 不 需 要 做 其 他 处 理 ， 以 将需 要 测 量 的 量 直 接 硬 可
接 至 ＩＡ 和 ＩＢ端 口 即可 。 Ｃ Ｃ
由于系统采集行数较 多 ， 数据量很大 。 为缩小 上传时间 ， 采
用 了 ２ ．１４ Ｚ 的 晶振 ，串 口 波 特 率 设 置 为 １ ５ ０ 。 虽 然 ２１８ ＭＨ １２ｏ ４ ５串 １通 讯 出错 概 率小 ，但 如 果 通 道 编 号 和 实 际 命 令 这 些 数 ８ ３ ：
ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ｔ ｎ ｏ ｎ ａ ｓ ａ ｓ４ ５ ｂ ｓ ｎ ｔ ｒ ｏ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｉ ｆ ｍａ ｙ ｐ ｓ ｗ ｙ ， ８ ｕ ｅｗｏ ｋ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｅ ｃ ａｏ ｎｃ ｔ ．ｔ ． ｏ Ｋ ｙ ｒｓ ｈｇ ａ ｃ ｒ ｃ ｕｓ ｗ ｄ ｈ ａ ｃ ｉｇ ｃｏ ｋ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｔ ｎ ｏ ｎ ｐ ｓ ｗａ ｓ ｐ ｌ ｆ ｒ ｔ ｎ ｗｔ Ｃ Ｌ ．８ ｅ ｗｏ ｄ ：ｉ ｈ— ｃ ｕａ ｙ ｐ ｌ ｅ ｉ ｔ ｃ ｔ ｈｎ 。ｌｃ ｓ ｎ ｈｏ ｉａ ｉ ｆ ｍａ ｙ ａ ｓ ｙ ． ｕ ｅ ｏ ｍａ ｉｇ ｉ ｏ ｓ ｈ Ｐ Ｄ４ ５
Ａ ＣＫ 中 位 为 “ ， １ 的超 过 ４个 则 认 为 上 条 命 令 发 送 失 败 。 则 认 ＇ 否 为 命令 发 送 成 功 。采 用 了这 样 的 约 定 后 ， ５总线 网络 的通 讯 容 ８ ４
进行监视 ， 当该信号产生跳变（ 上升沿或 下降沿 ）则将该 跳变产 。
对应通道的编号 ， 之后是实际 的命令。 ２ ）各通道接收到命令后 ， 出 Ａ 发 ＣＫ响应消息 。 如果命令校
验 通 过 ． 回 ０ ｈ 然 后按 设 置 的 命 令 工 作 ； 果 命 令 接 收 错 误 ， 返 ０． 如