專利名稱：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及步進(jìn)電機(jī)，特別是一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，該驅(qū)動(dòng)控制器主要用于 一些有智能精密控制要求的場(chǎng)合，如精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。還廣泛應(yīng)用于噴涂設(shè) 備、醫(yī)療儀器及設(shè)備等。完成步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速、方向和步數(shù)的調(diào)整和控制。
背景技術(shù)：
對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)，目前大多采用單片機(jī)結(jié)合步進(jìn)電機(jī)專用芯片進(jìn)行控 制，類似于《單片機(jī)8051務(wù)實(shí)與應(yīng)用》p207的結(jié)構(gòu)，(《單片機(jī)8051務(wù)實(shí)與應(yīng)用》，楊忠煌等 編著，中國(guó)水利水電出版社，2001年6月)；或采用計(jì)算機(jī)外擴(kuò)接口卡與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 連接方法進(jìn)行控制，如專利94223287. 9，200810121354. 6，200820081417. 5等。采用的方法 都是將驅(qū)動(dòng)器和控制器(單片機(jī)或計(jì)算機(jī)接口卡)分開，控制器提供控制邏輯如方向信號(hào) (“0”或“1”)、脈沖信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器將邏輯信號(hào)進(jìn)行邏輯分配和電流放大后輸出給步 進(jìn)電機(jī)。上述在先技術(shù)的缺點(diǎn)是1、總體控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。《單片機(jī)8051務(wù)實(shí)與應(yīng)用》中采用上位機(jī)1(這里 是單片機(jī))控制，如圖1所示，通過其I/O 口連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)， 操作時(shí)還要額外配備鍵盤電路4和鍵盤或按鈕5，甚至顯示電路6和顯示屏7，對(duì)單片機(jī)1 而言這些額外配備是較困難且復(fù)雜的。專利94223287. 9，200810121354. 6，200820081417. 5 則由上位機(jī)1 (這里是計(jì)算機(jī))通過其擴(kuò)展I/O接口卡8，如圖2所示，連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 2驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。2、上位機(jī)工作負(fù)載大。上述在先技術(shù)中每產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)或方向變化都需要花 費(fèi)上位機(jī)1(單片機(jī)或計(jì)算機(jī))的時(shí)間，上位機(jī)1需要花費(fèi)大量的時(shí)間通過其I/O 口或擴(kuò)展 I/O接口卡8產(chǎn)生方向信號(hào)、脈沖信號(hào)等控制邏輯信號(hào)，上位機(jī)工作負(fù)載很大。3、難以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)或遠(yuǎn)程步進(jìn)電機(jī)控制。一方面對(duì)多電機(jī)的控制，單片機(jī) 或計(jì)算機(jī)擴(kuò)展接口卡的軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，另一方面，由于信號(hào)的衰減，單片機(jī)或計(jì)算機(jī)擴(kuò)展接 口卡對(duì)步進(jìn)電機(jī)遠(yuǎn)程控制是難以實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述在先控制技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)控制器，該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器智能可編程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、大大減輕上位機(jī) 的工作負(fù)載，能實(shí)現(xiàn)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)控制和遠(yuǎn)程控制的特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種用于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向和步數(shù)調(diào)整和控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，特點(diǎn) 在于其構(gòu)成包括步進(jìn)電機(jī)控制電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路并集成在一塊電路板上；所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路由可編程CPU芯片及其典型外圍工作電路、通信口擴(kuò)展 芯片和通信接口組成，所述的可編程CPU芯片通過所述的通信口擴(kuò)展芯片擴(kuò)展出與上位機(jī)
3的通信接口，所述的可編程CPU芯片固化有工作軟件和標(biāo)識(shí)號(hào)或地址號(hào)；所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片及其典型外圍工作電路和步進(jìn)電 機(jī)接口組成，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的使能、脈沖和方向的引腳與所述的可編程CPU芯 片的I/O 口相連；所述的步進(jìn)電機(jī)接口由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片直接引出。所述的可編程CPU芯片是8051單片機(jī)或其他微處理器。所述的可編程CPU芯片具有所屬步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)或地址號(hào)。所述的通信口擴(kuò)展芯片根據(jù)通信接口選取當(dāng)通信接口為RS232接口時(shí)，通信 口擴(kuò)展芯片選取MAX3232或類似功能的芯片；當(dāng)通信接口為RS485接口時(shí)，通信口擴(kuò)展 芯片選取MAX485或類似功能的芯片；當(dāng)通信接口為CAN接口時(shí)，通信口擴(kuò)展芯片選取 PCA82C250或類似功能的芯片。所述的通信接口是RS232接口、RS485接口或CAN接口。所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片是A3977芯片或其他步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。所述的通信接口經(jīng)一個(gè)接口轉(zhuǎn)換器與所述的上位機(jī)相連。述的可編程CPU芯片典型外圍工作電路可參照可編程CPU芯片的使用文檔設(shè)計(jì)。所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片典型外圍工作電路可參照步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的使用文 檔設(shè)計(jì)。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)1、本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器包含了一個(gè)與上位機(jī)通信的通信接口和一個(gè)步進(jìn) 電機(jī)接口，接口簡(jiǎn)單。2、本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的工作特點(diǎn)所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器通過通信 接口接受上位機(jī)的命令包，對(duì)命令包解析后形成控制邏輯，經(jīng)其內(nèi)部步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的 步進(jìn)電機(jī)接口輸出給步進(jìn)電機(jī)。3、所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中包含了一套軟件，該軟件的功能是實(shí)現(xiàn)接受上 位機(jī)的命令包、對(duì)命令包的識(shí)別和解析、形成控制邏輯等功能。所述的命令包由校驗(yàn)字節(jié)、 標(biāo)識(shí)號(hào)數(shù)據(jù)、方向數(shù)據(jù)、步數(shù)數(shù)據(jù)組成。本發(fā)明具有下列技術(shù)效果1、總體控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。一方面步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器通過通信接口向上可 與上位機(jī)相連，向下由步進(jìn)電機(jī)接口直接與步進(jìn)電機(jī)相連，總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另一方面步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)部的可編程CPU芯片、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片以及其他電子元件都較常見且成 本低。2、極大減輕了上位機(jī)工作負(fù)載。上位機(jī)只需將包含有步進(jìn)電機(jī)的速度、方向和步 數(shù)的通信命令包發(fā)送給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制，而具體的邏輯控制 都由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)部完成，上位機(jī)的工作負(fù)載極大地減輕了。2、多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的控制或遠(yuǎn)程控制變得簡(jiǎn)單。只要將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中的通 信接口設(shè)計(jì)成RS485接口或CAN接口，而上位機(jī)通過接口轉(zhuǎn)換器將接口轉(zhuǎn)換為RS485接口 或CAN接口，就可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的控制，且遠(yuǎn)程控制距離可達(dá)1200米(RS485接口) 及以上(CAN 口)。總之，本發(fā)明智能可編程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便、大大減輕上位機(jī)的工 作負(fù)載、容易實(shí)現(xiàn)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的控制和遠(yuǎn)程控制的特點(diǎn)。


圖1是在先技術(shù)《單片機(jī)8051務(wù)實(shí)與應(yīng)用》中采用的步進(jìn)電機(jī)控制結(jié)構(gòu)示意 2 在先技術(shù)專利 94223287. 9，200810121354. 6，200820081417. 5 中采用的步進(jìn) 電機(jī)控制結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器及實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意4是采用本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器實(shí)施例2和實(shí)施例3示意5是本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中軟件的主程序流程6是本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中軟件的中斷處理子程序流程7是本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中軟件的命令處理子程序流程圖
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖3，由圖可以看出，本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9的構(gòu)成包括步進(jìn)電機(jī)控 制電路901和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路902并集成在一塊電路板上，具有控制和驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的 兩個(gè)功能；所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路901由可編程CPU芯片90101及其典型外圍工作電路 90104、通信口擴(kuò)展芯片90102和通信接口 90103組成，所述的可編程CPU芯片90101通過 所述的通信口擴(kuò)展芯片90102擴(kuò)展出與上位機(jī)1的通信接口 90103，所述的可編程CPU芯片 90101固化有工作軟件和標(biāo)識(shí)號(hào)或地址號(hào)；所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路902由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片90201及其典型外圍工作電路 90203和步進(jìn)電機(jī)接口 90202組成，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片90201的使能、脈沖和方向的 引腳與所述的可編程CPU芯片90101的I/O 口相連；所述的步進(jìn)電機(jī)接口 90202由步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片90201直接引出?？删幊藽PU芯片90101選取8051單片機(jī)或其他微處理器；可編程CPU芯片典型外 圍工作電路90104參照可編程CPU芯片的使用文檔設(shè)計(jì)。通信接口 90103可設(shè)計(jì)成RS232接口或RS485接口或CAN接口中的一種，通信口 擴(kuò)展芯片90102根據(jù)通信接口選取。當(dāng)通信接口 90103設(shè)計(jì)為RS232接口時(shí)，通信口擴(kuò)展 芯片90102選取MAX3232或類似功能的芯片；當(dāng)通信接口 90103設(shè)計(jì)為RS485接口時(shí)，通信 口擴(kuò)展芯片90102選取MAX485或類似功能的芯片；當(dāng)通信接口 90103設(shè)計(jì)為CAN接口時(shí)， 通信口擴(kuò)展芯片90102選取PCA82C250或類似功能的芯片。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片90201選取A3977芯片或其他步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)芯片典型外圍工作電路90203參照步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的使用文檔設(shè)計(jì)。定義步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9的標(biāo)識(shí)號(hào)或地址號(hào)，按照?qǐng)D5、圖6和圖7程序流程編 制軟件，將軟件固化在可編程CPU芯片90101中。圖5和圖6分別是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中軟件的主程序流程圖和通信中斷子程序 流程圖。主程序中首先是初始化整個(gè)程序的相關(guān)變量、相關(guān)標(biāo)志位、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9 的標(biāo)識(shí)號(hào)，然后開啟通信中斷，一直等待中斷和判斷中斷標(biāo)志位是否為1。一旦產(chǎn)生中斷， 就進(jìn)入到通信中斷子程序中運(yùn)行。通信中斷子程序的工作首先是判斷是否為有效的校驗(yàn)字 節(jié)，如果不是，則直接返回到主程序中，主程序又繼續(xù)等待中斷；如果是，則將接收的通信數(shù)據(jù)放入設(shè)定的緩存區(qū)中，設(shè)置中斷標(biāo)志位為1后從通信中斷子程序返回到主程序中，主程 序這時(shí)讀通信數(shù)據(jù)緩存區(qū)數(shù)據(jù)，按照該數(shù)據(jù)識(shí)別與標(biāo)識(shí)號(hào)是否相符，如果不是，則又繼續(xù) 等待中斷；如果是，則調(diào)用命令處理子程序，又繼續(xù)等待中斷。圖7是命令處理子程序流程 圖。在命令處理子程序中，首先關(guān)掉中斷，按照緩存區(qū)內(nèi)容設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度、步數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng) 方向，向方向I/O 口發(fā)步進(jìn)電機(jī)方向的邏輯信號(hào)(“0”或“1”)，向I/O 口發(fā)步進(jìn)電機(jī)的脈 沖信號(hào)，脈沖的數(shù)量由電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)決定，一個(gè)脈沖與下一個(gè)脈沖之間的延時(shí)時(shí)間由電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)速度決定。最后開啟通信中斷后，從命令處理子程序返回。本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9應(yīng)用時(shí)按照?qǐng)D3連接方法。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9 向上與上位機(jī)1相連，向下直接與步進(jìn)電機(jī)3相連，總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9 包含了一個(gè)與上位機(jī)1通信的通信接口 90103和一個(gè)步進(jìn)電機(jī)接口 90202，接口簡(jiǎn)單。上位機(jī)1向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9發(fā)送命令包，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9執(zhí)行具體 的控制邏輯。當(dāng)上位機(jī)1的通信接口與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9的通信接口不一致時(shí)，需要在上 位機(jī)1和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9直接加入一個(gè)接口轉(zhuǎn)換器10，如圖4所示。使上位機(jī)1的 接口轉(zhuǎn)換成與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9的通信接口一致。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的實(shí)施例1說明采用本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9能夠達(dá)到總體控制結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，成本低的效果，同時(shí)達(dá)到了上位機(jī)1工作負(fù)載很小的技術(shù)效果。如圖3所示，本發(fā)明的實(shí)施例1將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9中可編程CPU芯片90101 選用8051單片機(jī)，通信口擴(kuò)展芯片90102選用MAX3232，擴(kuò)展出通信接口 90103成RS232接 口，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路902中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片90201選用二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片A3977， 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片A3977的脈沖、方向引腳與8051單片機(jī)的I/O 口相連，在步進(jìn)電機(jī)接口 90202上的A+、A-、B+、B-引腳與二相步進(jìn)電機(jī)3相連。設(shè)置標(biāo)識(shí)號(hào)如“MT01 ”，將包含標(biāo)識(shí) 號(hào)的軟件圖5、圖6、圖7程序流程編寫并固化在8051單片機(jī)中。上位機(jī)1為控制計(jì)算機(jī)，通過上位機(jī)1的RS232接口與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9的 通信接口 90103直接相連接。上位機(jī)1按照固化在8051單片機(jī)中的軟件所定義的格式發(fā) 命令包給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9，就可控制了步進(jìn)電機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)很容易達(dá)到總體 控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低的效果。而且，上位機(jī)1對(duì)步進(jìn)電機(jī)3的控制只要發(fā)送一個(gè)包含若干 個(gè)字節(jié)的命令包，就實(shí)現(xiàn)了控制，說明達(dá)到了上位機(jī)1工作負(fù)載很小的技術(shù)效果。本發(fā)明的實(shí)施例2和實(shí)施例3說明采用本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9能夠達(dá)到多 臺(tái)步進(jìn)電機(jī)控制或遠(yuǎn)程控制變得簡(jiǎn)單的技術(shù)效果。如圖3和圖4所示，本發(fā)明的實(shí)施例2的可編程CPU芯片90101選用8051單片機(jī)， 通信口擴(kuò)展芯片90102選用MAX485，擴(kuò)展出通信接口 90103成RS485接口，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電 路902中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片90201選用二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片A3977，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 A3977的脈沖、方向引腳與8051單片機(jī)的I/O 口相連，在步進(jìn)電機(jī)接口 90202上的A+、A-、 B+、B-引腳與二相步進(jìn)電機(jī)3相連。接口轉(zhuǎn)換器10選用USB/485轉(zhuǎn)換器，上位機(jī)1通過USB/485轉(zhuǎn)換器將上位機(jī)1的 USB通信接口轉(zhuǎn)換成RS485接口，這個(gè)RS485接口就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，工作距離可達(dá)到 1200 米。
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為了實(shí)現(xiàn)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)控制，只需使用多個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9，每個(gè)步進(jìn)電機(jī)
驅(qū)動(dòng)控制器9在軟件中固化各自的不同的標(biāo)識(shí)號(hào)，如“MT01”、“MT02”........"MTnn"等，
每個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9驅(qū)動(dòng)控制一個(gè)步進(jìn)電機(jī)3。將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9的通信接 口 90103——RS485接口并行連接，上位機(jī)1發(fā)送含有所述標(biāo)識(shí)號(hào)的命令包，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制器9只響應(yīng)包含本身標(biāo)識(shí)號(hào)的命令包，這樣就實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的控制。所述接口轉(zhuǎn)換器10的類型還可以根據(jù)上位機(jī)1本身的通信接口而定。如上位機(jī) 1本身采用RS232接口，則接口轉(zhuǎn)換器10采用RS232/RS485轉(zhuǎn)換器；如上位機(jī)1本身采用 通用的以太網(wǎng)接口，則接口轉(zhuǎn)換器10采用以太網(wǎng)/RS485服務(wù)轉(zhuǎn)換器。如圖3和圖4所示，本發(fā)明的實(shí)施例3可編程CPU芯片90101選用P18F458微處 理器，通信口擴(kuò)展芯片90102選用PCA82C250，擴(kuò)展出通信接口 90103成CAN接口，步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)電路902中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片90201選用二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片TA8435H，步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片TA8435H的脈沖、方向引腳與P18F458微處理器的I/O 口相連，在步進(jìn)電機(jī)接口 90202上的A+、A-、B+、B-引腳與二相步進(jìn)電機(jī)3相連。接口轉(zhuǎn)換器10選用以太網(wǎng)/CAN總線適配器，上位機(jī)1通過以太網(wǎng)/CAN總線適 配器將上位機(jī)1的以太網(wǎng)通信接口轉(zhuǎn)換成CAN接口，這個(gè)CAN接口就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制， 工作距離最遠(yuǎn)可達(dá)到10千米。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)多步進(jìn)電機(jī)控制，只需使用多個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)控制器9，各個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9在軟件中固化各自的不同的標(biāo)識(shí)號(hào)，如“MT01”、
“MT02”........"MTnn"等，每個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9驅(qū)動(dòng)控制一個(gè)步進(jìn)電機(jī)3。將步進(jìn)
電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9的通信接口 90103——CAN接口并行連接，上位機(jī)1發(fā)送含有所述標(biāo)識(shí)號(hào) 的命令包，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器9只響應(yīng)包含其本身標(biāo)識(shí)號(hào)的命令包，這樣就實(shí)現(xiàn)了多步 進(jìn)電機(jī)的控制。這里所述接口轉(zhuǎn)換器10的類型還可根據(jù)上位機(jī)1本身的通信接口而定。如上位 機(jī)1本身采用RS232接口，則接口轉(zhuǎn)換器10采用RS232/CAN轉(zhuǎn)換器；如上位機(jī)1本身采用 USB接口，則接口轉(zhuǎn)換器10采用USB/CAN轉(zhuǎn)換器。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器具有智能可編程、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作 方便、大大減輕上位機(jī)的工作負(fù)載、容易實(shí)現(xiàn)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的控制和遠(yuǎn)程控制的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，特征在于其構(gòu)成包括步進(jìn)電機(jī)控制電路(901)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(902)并集成在一塊電路板上；所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路(901)由可編程CPU芯片(90101)及其典型外圍工作電路(90104)、通信口擴(kuò)展芯片(90102)和通信接口(90103)組成，所述的可編程CPU芯片(90101)通過所述的通信口擴(kuò)展芯片(90102)擴(kuò)展出與上位機(jī)(1)連接的通信接口(90103)，所述的可編程CPU芯片(90101)固化有工作軟件和標(biāo)識(shí)號(hào)或地址號(hào)；所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(902)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(90201)及其典型外圍工作電路(90203)和步進(jìn)電機(jī)接口(90202)組成，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(90201)的使能、脈沖和方向的引腳與所述的可編程CPU芯片(90101)的I/O口相連；所述的步進(jìn)電機(jī)接口(90202)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片(90201)直接引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于所述的可編程CPU芯片 (90101)是8051單片機(jī)或其他微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于所述的可編程CPU芯片(90101)具有所屬步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)或地址號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于所述的通信口擴(kuò)展芯 片(90102)根據(jù)通信接口選取當(dāng)通信接口(90103)為RS232接口時(shí)，通信口擴(kuò)展芯片(90102)選取MAX3232或類似功能的芯片；當(dāng)通信接口(90103)為RS485接口時(shí)，通信口擴(kuò) 展芯片(90102)選取MAX485或類似功能的芯片；當(dāng)通信接口(90103)為CAN接口時(shí)，通信 口擴(kuò)展芯片(90102)選取PCA82C250或類似功能的芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于所述的通信接口(90103) 是 RS232 接口、RS485 接口或 CAN 接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 (90201)是A3977芯片或其他步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于所述的通信接 口(90103)經(jīng)一個(gè)接口轉(zhuǎn)換器(10)與所述的上位機(jī)(1)相連。
全文摘要
一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其構(gòu)成包括步進(jìn)電機(jī)控制電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路并集成在一塊電路板上；步進(jìn)電機(jī)控制電路由可編程CPU芯片及其典型外圍工作電路、通信口擴(kuò)展芯片和通信接口組成，可編程CPU芯片通過通信口擴(kuò)展芯片擴(kuò)展出與上位機(jī)的通信接口，可編程CPU芯片固化有工作軟件和標(biāo)識(shí)號(hào)或地址號(hào)；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片及其典型外圍工作電路和步進(jìn)電機(jī)接口組成，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的使能、脈沖和方向的引腳與可編程CPU芯片的I/O口相連；步進(jìn)電機(jī)接口由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片直接引出。本發(fā)明智能可編程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便、大大減輕上位機(jī)的工作負(fù)載、容易實(shí)現(xiàn)多臺(tái)步進(jìn)電機(jī)的控制和遠(yuǎn)程控制的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P8/40GK101964622SQ20101028059
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者曾沛穎, 朱健強(qiáng), 李紅, 林強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所