專利名稱：步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟_位移或線位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距腳。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用，但是現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)電路復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)領(lǐng)域。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題提出了步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由輸入模塊、控制器、步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)電路組成，所述輸入模塊的數(shù)據(jù)輸出端與控制器的數(shù)據(jù)輸入端相連，控制器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取端端與存儲(chǔ)電路的數(shù)據(jù)寫入和讀取端相連，控制器的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型將PC機(jī)與單片機(jī)結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

圖1為具體實(shí)施方式
一所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一:參見圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由輸入模塊1、控制器2、步進(jìn)電機(jī)3、驅(qū)動(dòng)電路4和存儲(chǔ)電路5組成，所述輸入模塊I的數(shù)據(jù)輸出端與控制器2的數(shù)據(jù)輸入端相連，控制器2的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取端端與存儲(chǔ)電路5的數(shù)據(jù)寫入和讀取端相連，控制器2的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路4的控制信號(hào)輸入端相連,驅(qū)動(dòng)電路4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連。
具體實(shí)施方式
二:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步限定，所述控制器2采用MCS-51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。[0011]本實(shí)施方式應(yīng)用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)PWM波的產(chǎn)生，51單片機(jī)輸出脈沖信號(hào)和方向信號(hào)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。
具體實(shí)施方式
三:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步限定，所述存儲(chǔ)電路5包括EPROM和RAM，所述EPROM和RAM并聯(lián)連接。本實(shí)施方式中的控制器2采用并口的通信方式把兩個(gè)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并聯(lián)起來(lái)。所述的EPROM和RAM的存儲(chǔ)量均為8K，用于程序及字模數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)。
具體實(shí)施方式
四:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步限定，所述驅(qū)動(dòng)電路4由74LS03驅(qū)動(dòng)芯片和75452驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)，所述74LS03驅(qū)動(dòng)芯片和75452驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)2的兩個(gè)并行的I/O 口連接。本實(shí)施方式中的單片機(jī)2并行擴(kuò)展74LS03驅(qū)動(dòng)芯片和75452驅(qū)動(dòng)芯片，用74LS03和75452來(lái)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)3。
具體實(shí)施方式
五:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一或四所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步限定，所述驅(qū)動(dòng)電路4包括環(huán)形分配器細(xì)分電路4-1和功率放大電路4-2組成，所述環(huán)形分配器細(xì)分電路4-1的信號(hào)輸入端為驅(qū)動(dòng)電路4的控制信號(hào)輸入端，環(huán)形分配器細(xì)分電路4-1的信號(hào)輸出端與功率放大電路4-2的信號(hào)輸出端相連，功率放大電路4-2的信號(hào)輸出端為驅(qū)動(dòng)電路4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端。
具體實(shí)施方式
六:本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步限定，所述輸入模塊I為計(jì)算機(jī)。應(yīng)用本實(shí)用新型對(duì)步 進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的工作過(guò)程:由計(jì)算機(jī)輸出步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和步進(jìn)數(shù)給單片機(jī)，控制器2輸出的具有方波形狀的信號(hào)作為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)75452芯片驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)的I/O 口的輸入控制信號(hào)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，本實(shí)用新型適用于步進(jìn)電機(jī)為四相五線制，內(nèi)阻為12歐，驅(qū)動(dòng)電壓為5伏的步進(jìn)電機(jī)。所述計(jì)算機(jī)輸出步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和步進(jìn)數(shù)的數(shù)據(jù)可以采用一組數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)，例如，可以將該組數(shù)據(jù)中的第一位表示轉(zhuǎn)向，第一位為〈0>，則步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，第一位為〈1>，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)；第二位表示轉(zhuǎn)速，范圍為O-F ;第三 六位表示步進(jìn)數(shù)。應(yīng)用本實(shí)用新型對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的控制原理:本實(shí)用新型中工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)3正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則步進(jìn)電機(jī)3反轉(zhuǎn)。控制器2將控制字表傳送到內(nèi)部RAM，控制字表的指針存入內(nèi)部RAM38H單元，然后控制器2給步進(jìn)電機(jī)3發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)3就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整控制器2發(fā)出的脈沖頻率，即通過(guò)改變延時(shí)時(shí)間來(lái)對(duì)步進(jìn)電機(jī)3進(jìn)行調(diào)速。本實(shí)用新型可以用來(lái)了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理；掌握步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法；學(xué)習(xí)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求1.步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)由輸入模塊(I)、控制器(2)、步進(jìn)電機(jī)(3)、驅(qū)動(dòng)電路⑷和存儲(chǔ)電路(5)組成， 所述輸入模塊⑴的數(shù)據(jù)輸出端與控制器⑵的數(shù)據(jù)輸入端相連，控制器⑵的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取端端與存儲(chǔ)電路(5)的數(shù)據(jù)寫入和讀取端相連，控制器(2)的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路(4)的控制信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)(3)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(2)采用MCS-51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)電路(5)包括EPROM和RAM，所述EPROM和RAM并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路(4)由74LS03驅(qū)動(dòng)芯片和75452驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)，所述74LS03驅(qū)動(dòng)芯片和75452驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)的兩個(gè)并行的I/O 口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路(4)包括環(huán)形分配器細(xì)分電路(4-1)和功率放大電路(4-2)組成，所述環(huán)形分配器細(xì)分電路(4-1)的信號(hào)輸入端為驅(qū)動(dòng)電路(4)的控制信號(hào)輸入端，環(huán)形分配器細(xì)分電路(4-1)的信號(hào)輸出端與功率放大電路(4-2)的信號(hào)輸出端相連,功率放大電路(4-2)的信號(hào)輸出端為驅(qū)動(dòng)電路(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入模塊(I)為計(jì)算機(jī)?！?br> 專利摘要步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)由輸入模塊、控制器、步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)電路組成，所述輸入模塊的數(shù)據(jù)輸出端與控制器的數(shù)據(jù)輸入端相連，控制器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取端端與存儲(chǔ)電路的數(shù)據(jù)寫入和讀取端相連，控制器的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連，控制器采用MCS-51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，存儲(chǔ)電路的EPROM和RAM并聯(lián)連接，驅(qū)動(dòng)電路由74LS03驅(qū)動(dòng)芯片和75452驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)，所述74LS03驅(qū)動(dòng)芯片和75452驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)的兩個(gè)并行的I/O口連接。本使用新型適用于控制步進(jìn)電機(jī)。
文檔編號(hào)H02P8/20GK203151421SQ201320197608
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
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