阀门商场的快速增长，对阀门操控技能提出了更高的要求。一般情况下，阀门用手动调理，然而在某些比较恶劣环境条件下，手动调理就显得不太适宜。在某些使用场合，对阀门的操控不仅仅是简略的开关操控，还涉及到开度操控以及流量等各种联系操控。这就需求咱们规划一种智能型的主动阀门操控体系。鉴于步进电机具有操控简洁、定位精确等特色，因而十分适合于单片机操控。近年来，使用步进电机对阀门操控的技能现已使用到各个领域。为此，咱们规划了一种使用XC866单片机操控步进电机，来调控阀门开关视点的设备。
步进电机作业特性
步进电机一般分为永磁式（PM）、反应式（VR）和混合式（HB）三种类型。现在，二相混合式步进电机的使用最为广泛。本规划选用的正是二相四线步进电机，步距角为1.8°，不细分。步进电动机基本原理与一般的永磁同步电动机是相通的，它是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环操控元件。在非超载的情况下，电机的转速、中止的方位只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载改变的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角，而步进电机的驱动电路是依据单片机发生的操控信号进行作业。二相步进电机的内部结构如图1所示。
图1 二相步进电机的内部结构
由图1可知，该步进电动机有A和B两相绕组，因为感应子式步进电动机的特殊性。当在A、B两相绕组中通以对称的正旋交流电时，将发生圆形旋转磁场，而假如依照
的次序顺次对绕组通以确认幅值的直流电，将发生4步一循环的步进旋转定子磁场，步进视点为90°。为了充分使用电动机容量．增大输出力距，二相步进电动机整步运转一般选用的通电次序。此刻步进电机正转，当通电次序回转时，步进电机回转。
规划方案
这儿，使用英飞凌XC866单片机和外围芯片组成的操控体系替代脉冲发生器和脉冲分配器，用软件的办法操控单片机发生脉冲。规划一个阀门操控电压采样电路，用一个0～2.5V的电压操控阀门的开关程度，0V时阀门封闭，2.5V时阀门彻底翻开。单片机通过定时器发生中止对电压进行采样，经A/D转化后与前一次的数值做差。若差值超越答应的动摇规模，则单片时机依据差值的正、负号确认电机的转向，通过核算得出相应的脉冲数；再发送脉冲，驱动步进电机的相应滚动，增大或减小阀门的开度。若电压的差值在答应的动摇规模内，则单片机不发送脉冲，阀门静止不动。
1 主控芯片XC866简介
XC866单片机是英飞凌公司推出的8位微操控器XC800系列的第一款产品，它具有处理能力强、运转速度快、安全功能杰出、片上资源丰厚、工程开发方便快捷等长处，性价比十分杰出。它的输入/输出口（I/O 口）可由3.3V 或5.0V 供电；内核需2.5V 供电。首要特性包含：用来发生脉宽调制信号、带有电机操控专用形式的捕获/比较单元（CCU6）；具有如主动扫描和成果累加（用于抗混迭滤波或成果均匀）等特性。
XC866内部集成了高功能的8051内核以及功能强大的外设，关于了解51单片机的用户，能够在较短的时间内了解其功能，并使用其丰厚的外设完成各种相对杂乱的使用。
2 硬件规划要点
①: 步进电机驱动电路
在本规划中，咱们选用了三洋公司（SANYO）电机驱动芯片LB1836M（见图2）。
图2 步进电机驱动电路
LB1836M是低饱满双通道双向电机低电压驱动器材，引脚INl、IN2、IN3和IN4是步进脉冲的输入端。
OUT1、OUT2、OUT3、OUT4为步进脉冲的输出端，别离与步进电机电机对B、A、/B、/A相连接。LBl836M输入端的四个步进脉冲可由单片机的P3.1、P3.0、P3.3、P3.2四路PWM通道发生。四个I/O口输出的相位联系为P3.0与P3.2反相，P3.1与P3.3反相，P3.0与P3.1相差π/2。
② 阀门操控电压采样电路
因为本规划中选用了一个0～2.5V的电压信号调控阀门的翻开程度，单片机使用定时器中止对电压进行采样，然后传送到ADC模块再进行操控。电压采样电路如图3所示。
图3 电压采样电路
电压信号由Input端输入通过电阻分压，然后通过一个电压跟从器，这时1点电压与3点电压相同；然后，将信号传送到XC866的P2.4端口，再送到ADC模块进行电压收集。VAREF引脚为XC866的ADC参阅电压介进口，VAGND为ADC接地。参阅电压为2.5V，用LM4040的稳压二极管将电压稳定在2.5V，%&&&&&%的规划是用来削减搅扰。
③ 软件规划
本规划中步进电机的操控脉冲信号，是由软件编程操控XC866发生的，用C言语编写。软件的首要流程是：体系启动后，首要进行单片机和外围器材的初始化，I/O口进行置位，设置定时器。定时器发生中止，对方针电压值进行采样，与当时方位的电压别离通过A/D转化（参阅电压为2.5V），再进行比较，求出二者的差及符号。当差值在答应的差错规模内，步进电机不动；当差值超出答应差错规模时，从XC866的四个I/O口输出所需数量的脉冲信号，操控电机滚动。为避免在A/D转化中呈现的差错及步进电机自身的差错的存在，形成电机振动。因而，在程序规划时，规则必定的差错规模。
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