基于AVR单片机的智能分度头研究

流保护功能，采用HZIP25封装。

2.5.1 光电隔离电路

步进电机有3个控制信号，CLK、CW和ENABLE，分别控制电机的转角、速度和使能，均需要通过光电耦合器和芯片相连接。光电耦合器又叫做光电隔离器，可以防止电机干扰和损坏接口板电路，还可以对控制信号进行整形。如图6所示。

文中采用两片高速光耦6N137来隔离管脚CLK和CW，可以保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动，并且信号传输速率可达10 MHz;使用1片TLP521来隔离ENABLE使能信号。

2.5.2 步进电机主电路

如图7所示，步进电机的主电路由驱动电路和逻辑控制电路两部分组成。

步进电机的驱动电路采用28 V直流电.电压为4.5～40 V。其中VMB、VMA作为步进电机驱动电源引脚，分别接入瓷片去耦电容和电解电容来进行稳压。OUT_AP、OUT_AM、OUT_BP、OUT_BM 引脚分别为电机的两相输出接口。NFA和NFB分别为电机A、B相最大驱动电流定义引脚，其计算公式为：Iout(A)=0.5(V)/RNF，假设电机每相的最大驱动电流为2.5 A，则RNF=0.28 Ω，则PGNDA、PGNDB、SGND分别为电机A、B相驱动引脚地和逻辑电源地。

逻辑控制电路的电源为5 V，VDD是逻辑电源引脚，外接去耦电容和旁路电容减小噪声;M0和PROTECT分别为工作状态和过流保护指示灯;M1和M2为细分设置引脚，与拨码开关连接能得到不同的细分值。

2.6 显示模块

显示电路作为智能分度头的输出接口，可以显示加工过程中的状态等信息。本设计中显示模块采用OCMJ4X8A液晶显示屏，可以方便地显示汉字及图形;可全屏显示系统所有信息;电路结构简单，便于控制，功耗低，满足配合单片机的液晶驱动模块显示数据的需求。

3 系统的软件设计

3.1 软件设计的总体思路

本研究的软件设计采用C语言编程，与汇编语言相比，有较好的移植性。程序设计使用2个标志位i、j来实现系统的逻辑控制。当自动模式按键按下后，标志位i=0;当手动模式按键按下，标志位i=1。在手动模式下，标志位j=0时，手轮脉冲发生器产生作用;标志位j=1时，可以通过输入分度数、转速和转向来控制步进电机。如果没有按键被按下，则主程序进行循环扫描。

3.2 系统程序流程图

系统的流程图如图8所示。

4 结束语

文中提出了一种智能分度头的设计方案，通过Atmega16单片机使分度头具有自动和手动两种控制模式，能方便的进行对分度头的控制。试验证明，效果良好，达到预期目标。