專利名稱：用于單晶體制備所需的多波形旋轉(zhuǎn)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多波形旋轉(zhuǎn)控制裝置，具體是一種用于單晶體制備的多波形旋轉(zhuǎn)微機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
坩堝旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，是單晶體制備的重要技術(shù)，由于單晶體的生長目前屬于研發(fā)階段，國內(nèi)尚無專利文獻(xiàn)介紹，過去采用直流電機(jī)作動力和模擬控制技術(shù)來研發(fā)。由于直流電機(jī)慣量大，體積大而重，電機(jī)升、降速線性度差，裝置復(fù)雜，控制不夠理想。且一套設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)三角波、方波、梯形波及正弦波旋轉(zhuǎn)中的一種，從而影響了單晶體生長的研發(fā)質(zhì)量和速度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服上述缺陷、對坩堝控制靈活的用于單晶體制備所需的多波形旋轉(zhuǎn)控制裝置。其技術(shù)方案為包括減速器、伺服電機(jī)驅(qū)動器和交流伺服電機(jī)，其中交流伺服電機(jī)分別與伺服電機(jī)驅(qū)動器和減速器連接，減速器經(jīng)籽晶桿與坩鍋固定連接，其特征在于增設(shè)旋轉(zhuǎn)控制裝置，包括單片機(jī)U1～2、鎖存器Q1～2、譯碼器U3和D/A轉(zhuǎn)換器U4，其中單片機(jī)U2分別接鎖存器Q1～2和譯碼器U3，其針腳P1口對應(yīng)接單片機(jī)U1的針腳P1口，單片機(jī)U2的串行通訊口接單片機(jī)U1的串行通訊口，譯碼器U3的輸出端分別接鎖存器Q1～2的控制端和D/A轉(zhuǎn)換器U4的片選端，鎖存器Q1～2的輸出端接D/A轉(zhuǎn)換器U4輸入端，D/A轉(zhuǎn)換器U4的輸出端接伺服電機(jī)驅(qū)動器。
所述的用于單晶體制備所需的多波形旋轉(zhuǎn)控制裝置，單片機(jī)U2的針腳P1.0～P1.1對應(yīng)接單片機(jī)U1的針腳P1.0～P1.1，單片機(jī)U2的針腳P3.1、針腳P3.0對應(yīng)接單片機(jī)U1的針腳P3.0、針腳P3.1，鎖存器Q1～2的輸出端對應(yīng)接D/A轉(zhuǎn)換器U4輸入端D0～13，D/A轉(zhuǎn)換器U4的輸出端接伺服電機(jī)驅(qū)動器的輸入端14～15腳。
其工作原理為首先由鍵盤將要實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)波形代碼及波形參數(shù)輸入給單片機(jī)U1，單片機(jī)U1根據(jù)輸入代碼和參數(shù)確定波形種類和周期，并將數(shù)據(jù)通過串行通信口送單片機(jī)U2，單片機(jī)U2根據(jù)收到的信息產(chǎn)生所需要的波形數(shù)字信號，并通過鎖存器Q1～2、譯碼器U3和D/A轉(zhuǎn)換器U4將該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號送伺服電機(jī)驅(qū)動器，然后伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機(jī)作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由單片機(jī)U1根據(jù)輸入代碼和參數(shù)確定波形種類和周期，由單片機(jī)U2產(chǎn)生所需要的旋轉(zhuǎn)波形，而且產(chǎn)生的波形精度高，線性度好，克服了過去一種波形必須有一種裝置產(chǎn)生的做法，提高了裝置的靈活性和利用率。
2、采用了雙單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了波形代碼和參數(shù)的在線修改，保證了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和參數(shù)修改的同步進(jìn)行，克服了過去那種改變參數(shù)前，必須停止坩堝旋轉(zhuǎn)才能進(jìn)行的不足。
3、利用單片機(jī)資源進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，硬件電路簡單，操作方便，控制精度高。
4、可以通過通訊口與工控機(jī)連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并對生產(chǎn)過程進(jìn)行時時記錄存儲，便于事后質(zhì)量分析，為進(jìn)一步提高單晶生長的質(zhì)量提供了可靠的資料。


圖1是本實(shí)用新型的工作原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
1、減速器 2、伺服電機(jī)驅(qū)動器 3、交流伺服電機(jī) 4、籽晶桿 5、坩鍋 6、旋轉(zhuǎn)控制裝置 7、晶體生長爐交流伺服電機(jī)3分別與伺服電機(jī)驅(qū)動器2和減速器1連接，減速器1經(jīng)籽晶桿4與坩鍋5固定連接，坩鍋5安裝在晶體生長爐7內(nèi)，帶有鍵盤和顯示器的單片機(jī)U1的針腳P1.0～P1.1對應(yīng)接單片機(jī)U2的針腳P1.0～P1.1，其針腳P3.0、針腳P3.1對應(yīng)接單片機(jī)U2的針腳P3.1、針腳P3.0，單片機(jī)U2分別接鎖存器Q1～2和譯碼器U3，譯碼器U3的輸出端分別接鎖存器Q1～2的控制端CLK和D/A轉(zhuǎn)換器U4的片選端，鎖存器Q1～2的輸出端對應(yīng)接D/A轉(zhuǎn)換器U4輸入端D8～13和D0～7，D/A轉(zhuǎn)換器U4的輸出端19～20腳對應(yīng)接伺服電機(jī)驅(qū)動器的輸入端15～14腳，且輸出端19～20腳之間設(shè)有電阻R。
權(quán)利要求1.一種用于單晶體制備所需的多波形旋轉(zhuǎn)控制裝置，包括減速器(1)、伺服電機(jī)驅(qū)動器(2)和交流伺服電機(jī)(3)，其中交流伺服電機(jī)(3)分別與伺服電機(jī)驅(qū)動器(2)和減速器(1)連接，減速器(1)經(jīng)籽晶桿(4)與坩鍋(5)固定連接，其特征在于增設(shè)旋轉(zhuǎn)控制裝置，包括單片機(jī)U1～2、鎖存器Q1～2、譯碼器U3和D/A轉(zhuǎn)換器U4，其中單片機(jī)U2分別接鎖存器Q1～2和譯碼器U3，其P1口的各引腳對應(yīng)接單片機(jī)U1的P1口各引腳，單片機(jī)U2的串行通訊口接單片機(jī)U1的串行通訊口，譯碼器U3的輸出端分別接鎖存器Q1～2的控制端和D/A轉(zhuǎn)換器U4的片選端，鎖存器Q1～2的輸出端接D/A轉(zhuǎn)換器U4輸入端，D/A轉(zhuǎn)換器U4的輸出端接伺服電機(jī)驅(qū)動器(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于單晶體制備所需的多波形旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于單片機(jī)U2的針腳P1.0～P1.1對應(yīng)接單片機(jī)U1的針腳P1.0～P1.1，單片機(jī)U2的針腳P3.1、針腳P3.0對應(yīng)接單片機(jī)U1的針腳P3.0、針腳P3.1，鎖存器Q1～2的輸出端對應(yīng)接D/A轉(zhuǎn)換器U4輸入端D0～13，D/A轉(zhuǎn)換器U4的輸出端接伺服電機(jī)驅(qū)動器的速度輸入端14～15腳。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于單晶體制備所需的多波形旋轉(zhuǎn)控制裝置，包括減速器、伺服電機(jī)驅(qū)動器和交流伺服電機(jī)，其中交流伺服電機(jī)分別與伺服電機(jī)驅(qū)動器和減速器連接，減速器經(jīng)籽晶桿與坩鍋固定連接，其特征在于增設(shè)旋轉(zhuǎn)控制裝置，包括單片機(jī)U1～2、鎖存器Q1～2、譯碼器U3和D/A轉(zhuǎn)換器U4，其中單片機(jī)U2的P0口分別接鎖存器Q1～2和譯碼器U3，其P1口的各引腳對應(yīng)接單片機(jī)U1的P1口各引腳，單片機(jī)U2的串行通訊口接單片機(jī)U1的串行通訊口，譯碼器U3的輸出端分別接鎖存器Q1～2的控制端和D/A轉(zhuǎn)換器U4的片選端，鎖存器Q1～2的輸出端接D/A轉(zhuǎn)換器U4輸入端，D/A轉(zhuǎn)換器U4的輸出端接伺服電機(jī)驅(qū)動器速度輸入端。本實(shí)用新型能方便設(shè)定坩堝旋轉(zhuǎn)的多種運(yùn)動規(guī)律，有利于制備高質(zhì)量的單晶體。
文檔編號C30B35/00GK2905829SQ20062008385
公開日2007年5月30日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者劉俊成, 宋德杰, 張紅鷹 申請人:山東理工大學(xué)