專利名稱：工作臺運動控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械運動控制器，特別涉及一種驅動單自由度工作 臺運動的控制器。
背景技術：
由絲杠螺母機構組成的單自由度工作臺在機械運動領域有廣泛應用。譬 如，普通車床的刀架就是通過絲杠螺母機構實現(xiàn)沿導軌的直線運動。觀^"游 微器多淑澄或/&4 ,忌鄉(xiāng)桌微劍T^魏石方艘份潛歸，'鄉(xiāng) ^麼，F(xiàn)端雜劍絲餅編歡舒餘成錄,。 發(fā)明內容
本實用新型是針對現(xiàn)有工作臺運動控制器成本高的問題，提出了一種工
作臺運動控制器， 一種具有RS232接口、可通過PC機進行指令輸入的控制器。 在單自由度工作臺運動控制上實現(xiàn)數(shù)字化，并且控制成本低。
本實用新型的技術方案為 一種工作臺運動控制器，包括和PC機、步進 電機連接的工作臺運動控制器，所述控制器包括單片機、電平轉換電路、外 接鍵盤、信號放大電路、供電電路，單片機通過電平轉換電路與PC機連接， 用于接收PC機發(fā)出的運動控制指令，單片機輸出信號通過信號放大電路到控 制其運行的步進電機驅動器，通過鍵盤控制步進電機運動的外接鍵盤接單片 機的輸入，供電電路給整個控制器供電。
所述單片機選用40腳DIP封裝AT89S52。所述電平轉換電路用電平轉換芯 片MAX232與PC機的D型9針串口DB9連接，AT89S52的RXD和TXD管腳分別與 MAX232的0UT， TIN管腳連接。所述信號放大電路選用TC74HC07AP緩沖芯片，
輸出放大信號分別接步進電機驅動器的ENA， DIR和PULSE端口 。
本實用新型的有益效果在于本實用新型在單自由度工作臺運動控制上 實現(xiàn)數(shù)字化，降低控制成本。

圖1是本實用新型工作臺運動控制器控制步進電機原理框圖； 圖2是本實用新型工作臺運動控制器控制線路圖。
具體實施方式

如圖1所示工作臺運動控制器控制步進電機原理框圖，控制器3采用 RS232接口 2與臺式計算機或筆記本電腦PC機1連接，與PCI或ISA總線的 控制卡相比，使用更加方便；通過計算機的USB接口取電，不需要額外電池 供電。用戶通過上位機界面發(fā)送運動控制指令，實現(xiàn)工作臺的啟動、停止、 轉向和多級變速等運動控制功能?？刂破?輸出三路信號脈沖(PULSE)，方 向(DIR)，使能(ENA)是指經過TC74HC07AP緩沖芯片功率放大后的信號到驅 動器4， (A+， A_)和(B+， B—)接線分別對應兩相混合步進電機5的定子 繞組A， B。在購買步進電機時，廠家一般會配置相應的驅動器。驅動器內部 配有光電隔離抗干擾模塊。典型的驅動器的工作電壓為24—40V直流電源， 光電隔離模塊工作電壓為5V。步進電機輸出軸，通過聯(lián)軸器與工作臺的絲杠 螺母結構連接即可驅動工作臺運動。
如圖2所示工作臺運動控制器控制線路圖，控制器目標芯片為40腳DIP 封裝AT89S52單片機，價格便宜，外圍包括電平轉換電路、外接鍵盤、信號 放大電路、供電電路。外接12MHz晶振，通過電平轉換電路中電平轉換芯片 MAX232與PC機的D型9針串口 DB9連接，用于接收PC機發(fā)出的運動控制指
令。AT89S52的P3. 0 (RXD)和P3. l(TXD)管腳分別與MAX232的R10UT， TIN 管腳連接。MAX232的T10UT， RIN管腳分別與DB9的第2， 3腳連接，5腳接 地。S1，S2，……，S16為外接鍵盤，與AT89S52的P1 口連接，用戶亦可通過鍵 盤控制步進電機的運動。AT89S52的P3.7， P3. 5， P3. 3端口分別輸出使能 (1/0)，方向(l/0)和脈沖信號。這三路信號分別輸入信號放大電路的 TC74HC07AP緩沖芯片的1A， 2A和3A管腳，再分別從1Y， 2Y和3Y管腳流出， 即ENA, DIR, PULSE信號，TC74HC07AP在此起到信號功率放大的作用。ENA， DIR, PULS信號即可與兩相混合步進電機驅動器的ENA， DIR和PULSE端口連接，從 而控制步進電機的啟停，轉向和轉速。圖1右上角USBPH1G DC5VPH1G部分為 標準的USB取電電路，可獲得5V直流電壓，用于整個控制器電路的供電。
權利要求1、一種工作臺運動控制器，包括和PC機、步進電機連接的工作臺運動控制器，其特征在于所述控制器包括單片機、電平轉換電路、外接鍵盤、信號放大電路、供電電路，單片機通過電平轉換電路與PC機連接，用于接收PC機發(fā)出的運動控制指令，單片機輸出信號通過信號放大電路到控制其運行的步進電機驅動器，通過鍵盤控制步進電機運動的外接鍵盤接單片機的輸入，供電電路給整個控制器供電。
2、 根據(jù)權利要求l所述的工作臺運動控制器，其特征在于所述單片機選用40 腳DIP封裝AT89S52。
3、 根據(jù)權利要求l所述的工作臺運動控制器，其特征在于所述電平轉換電路用 電平轉換芯片MAX232與PC機的D型9針串口DB9連接，AT89S52的RXD和TXD管 腳分別與MAX232的0UT， TIN管腳連接。
4、 根據(jù)權利要求1所述的工作臺運動控制器，其特征在于所述信號放大電路 選用TC74HC07AP緩沖芯片，輸出放大信號分別接步進電機驅動器的ENA， DIR 和PULSE端口。
專利摘要本實用新型涉及一種工作臺運動控制器，包括和PC機、步進電機連接的工作臺運動控制器，所述控制器包括單片機、電平轉換電路、外接鍵盤、信號放大電路、供電電路，單片機通過電平轉換電路與PC機連接，用于接收PC機發(fā)出的運動控制指令，單片機輸出信號通過信號放大電路到控制其運行的步進電機驅動器，通過鍵盤控制步進電機運動的外接鍵盤接單片機的輸入，供電電路給整個控制器供電，實現(xiàn)工作臺運動控制數(shù)字化，降低控制成本。
文檔編號G05B19/414GK201203794SQ200820058098
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權日2008年5月7日
發(fā)明者古文海, 孫玉國 申請人:上海理工大學