專利名稱：步進電機控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及步進電機，尤其涉及一種步進電機控制裝置。
背景技術(shù)：
步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度，因此非常適合于單片機控制。因為步進電機的轉(zhuǎn)速和總轉(zhuǎn)動角度可以通過控制脈沖信號頻率和輸入脈沖數(shù)來調(diào)節(jié)，因此步進電機和步進電機控制裝置構(gòu)成的自動控制系統(tǒng)在物料微量進給機械加工機構(gòu)中得到普遍的應(yīng)用。
然而，現(xiàn)有的步進電機控制裝置通常用單片機和功率放大器來控制和驅(qū)動步進電機，例如，公告日為2000年5月17日，專利號為98111309.5，發(fā)明名稱為“單片機精確控制步進電機的系統(tǒng)”的中國專利文獻中，公開了一種控制步進電機的系統(tǒng)，其用單片機，以5相10拍的數(shù)字信號用于驅(qū)動步進電機的控制系統(tǒng)；單片機經(jīng)光電隔離接口，再經(jīng)功放電源，接步進電機，步進電機經(jīng)齒輪傳動帶動工作物體。然而在使用該技術(shù)的情況下，若要驅(qū)動多相的步進電機，則必須使用多個功率放大器件來驅(qū)動步進電機，需要對多路信號分別進行放大，由于放大電路很難做到完全一致，當電機的功率較大時運行起來會不穩(wěn)定，電路的制作也比較復(fù)雜，而且不能實現(xiàn)可視化在線修改步進電機的運行參數(shù)。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電路簡單，且能實現(xiàn)可視化在線修改步進電機的運行參數(shù)的步進電機控制裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種步進電機控制裝置，其包括微處理器，其還包括分別與該微處理器電連接的存儲器、輸入模塊、顯示模塊和步進電機驅(qū)動模塊，該步進電機驅(qū)動模塊與步進電機連接。
本實用新型的有益效果是由于本實用新型的步進電機控制裝置采用了輸入模塊和顯示模塊與微處理器的連接控制，所以實現(xiàn)了可視化在線修改步進電機的運行參數(shù)的功能，操作簡單，直觀方便，在實際的自動化生產(chǎn)過程中，更加靈活方便地適應(yīng)生產(chǎn)變更，其適用于自動化生產(chǎn)過程中的物料微量進給的機械加工系統(tǒng)。


圖1是本實用新型的步進電機控制裝置的功能模塊框圖。
圖2是本實用新型的步進電機控制裝置的微處理器及其外圍電路圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本實用新型的步進電機控制裝置包括微處理器、分別與該微處理器電連接的存儲器、輸入模塊、顯示模塊和步進電機驅(qū)動模塊，該步進電機驅(qū)動模塊與步進電機連接，以驅(qū)動步進電機工作。該微處理器用于控制并處理步進電機的轉(zhuǎn)速和電機所轉(zhuǎn)角度；該存儲器用于給微處理器提供使用軟件并存儲數(shù)據(jù)；輸入模塊用于為用戶設(shè)置裝置運動參數(shù)提供輸入；顯示模塊用于顯示步進電機控制裝置運行參數(shù)；該存儲器可外掛或內(nèi)置于微處理器中，所述的存儲器為電可擦可編程只讀存儲器。本實用新型的輸入模塊可為按鍵電路單元或觸摸屏等。
請參閱圖2，本實用新型的步進電機控制裝置的微處理器選用的是單片機AT89S51。按鍵K1為一腳踏開關(guān)，其一端接地另一端與單片機U1的端口P3.0連接，并通過上拉電阻R1與輸入高電平連接，當腳踏開關(guān)K1閉合時，單片機端口P3.0變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)單片機程序控制使單片機端口P1.0輸出一定頻率的方波脈沖。單片機端口P1.0與一線性放大三極管Q1的基極連接，Q1的發(fā)射極接地，Q1的集電極與步進電機驅(qū)動器的脈沖輸入接口連接，由單片機P1.0端口輸出的方波脈沖經(jīng)三極管Q1線性放大后到達接口JP1，接口JP1與步進電機驅(qū)動器的脈沖輸入口連接。本實用新型的步進電機控制裝置用控制輸入脈沖數(shù)的方法來調(diào)整步進電機所轉(zhuǎn)角度，步進電機轉(zhuǎn)動帶動物料前進，步進電機所轉(zhuǎn)角度反映所輸送物料的給進長度；JP2為一接線端子，其一端與物料加工設(shè)備開關(guān)連接，另一端與繼電器K5的兩控制端子連接，當物料送到所設(shè)定的長度時，單片機程序發(fā)出指令控制步進電機停止，控制單片機端口P3.0變成低電平，繼電器K5吸合，啟動與JP2連接的物料加工設(shè)備進行工作；U3為一4位8段數(shù)碼管，其與單片機相連接，單片機控制數(shù)碼管U3工作，隨時直觀顯示步進電機控制裝置的運行參數(shù)。按鍵K2為一“+”按鍵，按鍵K2的一端接地，另一端與單片機端口P3.1連接，并通過上拉電阻R2與輸入高電平連接，當按鍵K2閉合時，單片機端口P3.1變成低電平，電平下降沿觸發(fā)單片機程序?qū)斍暗牟竭M電機運轉(zhuǎn)參數(shù)進行加法操作，并同時將數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管U3上；按鍵K3為一“-”按鍵，按鍵K3的一端接地，另一端與單片機端口P3.2連接，并通過上拉電阻R3與輸入高電平連接，其工作原理與按鍵K2的相似，不同的是，當K3閉合時，單片機端口P3.2變成低電平，電平下降沿觸發(fā)單片機程序?qū)斍暗牟竭M電機運轉(zhuǎn)參數(shù)進行減法操作，同時將當前的調(diào)整參數(shù)顯示在數(shù)碼管U3上；按鍵K2、K3聯(lián)合調(diào)節(jié)，便可實現(xiàn)步進電機運轉(zhuǎn)參數(shù)的修改功能。按鍵K4為一“確定”按鍵，按鍵K4的一端接地，另一端與單片機端口P3.3連接，并通過上拉電阻R4與輸入電源高電平連接，當用戶調(diào)整好合適的參數(shù)后，按下按鍵K4，P3.3變?yōu)榈碗娖?，電平下降沿觸發(fā)單片機程序，將當前的參數(shù)存儲到存儲器U2中。同時單片機讀取所存儲的參數(shù)，相應(yīng)的單片機端口P1.0按照該新設(shè)定的運轉(zhuǎn)參數(shù)，輸出一定頻率的方波脈沖給步進電機驅(qū)動器，步進電機按照新參數(shù)運轉(zhuǎn)。
為了存儲系統(tǒng)運行信息，并保證掉電后數(shù)據(jù)不會丟失，需要使用EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)作為單片機U1的接口存儲器，EEPROM的寫保護端口WC與單片機端口P3.6連接，EEPROM的串行時鐘輸入端口SCL與單片機端口P3.4連接；EEPROM的數(shù)據(jù)通訊端口SDA與單片機端口P3.5連接，EEPROM在串行時鐘的控制下傳送數(shù)據(jù)在串行時鐘下降沿，輸出數(shù)據(jù)；在串行時鐘上升沿，操作碼、字節(jié)地址以及數(shù)據(jù)被寫入EEPROM。
當按鍵K2、K3進行相關(guān)的操作時，單片機U1將設(shè)置的結(jié)果寫入EEPROM。單片機U1從EEPROM中讀取該存儲結(jié)果，隨時在數(shù)碼管U3上實時顯示，同時并根據(jù)該存儲結(jié)果，輸出相應(yīng)的方波脈沖，控制步進電機運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種步進電機控制裝置，其包括微處理器，其特征在于其還包括分別與該微處理器電連接的存儲器、輸入模塊、顯示模塊和步進電機驅(qū)動模塊，該步進電機驅(qū)動模塊與步進電機連接。
2.如權(quán)利要求1所述的步進電機控制裝置，其特征在于該存儲器外掛或內(nèi)置于該微處理器中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的步進電機控制裝置，其特征在于該存儲器為電可擦可編程只讀存儲器。
4.如權(quán)利要求1所述的步進電機控制裝置，其特征在于該輸入模塊為按鍵電路單元或觸摸屏。
5.如權(quán)利要求4所述的步進電機控制裝置，其特征在于該微處理器為型號為AT89S51的單片機。
6.如權(quán)利要求5所述的步進電機控制裝置，其特征在于該按鍵電路單元包括按鍵K1，該按鍵K1為一腳踏開關(guān)，其一端接地，另一端與單片機的端口P3.0連接，并通過上拉電阻R1與輸入高電平連接；單片機端口P1.0與一線性放大三極管Q1的基極連接，Q1的發(fā)射極接地，Q1的集電極與步進電機驅(qū)動器的脈沖輸入接口連接。
7.如權(quán)利要求5所述的步進電機控制裝置，其特征在于該按鍵電路單元包括按鍵K2，該按鍵K2為一“+”按鍵，按鍵K2的一端接地，另一端與單片機端口P3.1連接，并通過上拉電阻R2與輸入高電平連接。
8.如權(quán)利要求5所述的步進電機控制裝置，其特征在于該按鍵電路單元包括按鍵K3，該按鍵K3為一“-”按鍵，按鍵K3的一端接地，另一端與單片機端口P3.2連接，并通過上拉電阻R3與輸入高電平連接。
9.如權(quán)利要求5所述的步進電機控制裝置，其特征在于該按鍵電路單元包括按鍵K4，該按鍵K4為一“確定”按鍵，按鍵K4的一端接地，另一端與單片機端口P3.3連接，并通過上拉電阻R4與輸入電源高電平連接。
10.如權(quán)利要求5所述的步進電機控制裝置，其特征在于該顯示模塊為一4位8段數(shù)碼管，其與該單片機相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種步進電機控制裝置，其包括微處理器，其特征在于其還包括分別與該微處理器電連接的存儲器、輸入模塊、顯示模塊和步進電機驅(qū)動模塊，該步進電機驅(qū)動模塊與步進電機連接。本實用新型的步進電機控制裝置實現(xiàn)了可視化在線修改步進電機的運行參數(shù)的功能，操作簡單，直觀方便，電路簡單，在實際的自動化生產(chǎn)過程中，更加靈活方便地適應(yīng)生產(chǎn)變更，其適用于自動化生產(chǎn)過程中的物料微量進給的機械加工系統(tǒng)。
文檔編號G05B15/02GK2847689SQ20052012048
公開日2006年12月13日 申請日期2005年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月10日
發(fā)明者闕建新 申請人:深圳市比克電池有限公司