專利名稱：小型步進(jìn)電機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制，具體地說(shuō)是一種小型步進(jìn)電機(jī)控制器。
現(xiàn)有步進(jìn)電機(jī)控制器，由脈沖分配器、驅(qū)動(dòng)器、電源等組成，其中驅(qū)動(dòng)器采用兩個(gè)三極管解決大電流，容量發(fā)熱，價(jià)格很高，體積大，易發(fā)熱，控制復(fù)雜，另外沒(méi)有便于與工控機(jī)通訊的接口電路，不便于實(shí)時(shí)性控制。
本實(shí)用新型的目的是提供的是一種低成本、便于實(shí)時(shí)性控制的智能型小型步進(jìn)電機(jī)控制器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是由控制模塊、功率驅(qū)動(dòng)電路、接口電路組成，其中，控制模塊為CPU芯片，其輸入輸出口至多組功率驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)經(jīng)上拉電阻排接電源；所述控制模塊串行通訊口經(jīng)第一電平轉(zhuǎn)換器后接上位機(jī)通訊口，或經(jīng)第二～三電平轉(zhuǎn)換器后至網(wǎng)絡(luò)通訊口；每組功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出經(jīng)第四電阻至電機(jī)線圈繞組；所述一組功率驅(qū)動(dòng)電路由光電隔離器件和場(chǎng)效應(yīng)管組成，光電隔離器件分別由兩組電源經(jīng)第二～三電阻排供電，輸入端接控制模塊，輸出端至場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管輸出端經(jīng)第四電阻與電機(jī)線圈繞組相連，二極管反向并聯(lián)于第四電阻與電機(jī)線圈繞組上；所述控制模塊時(shí)鐘端口與石英振蕩器聯(lián)接；所述網(wǎng)絡(luò)通訊采用422或485標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)用新型具備以下優(yōu)點(diǎn)1．便于實(shí)時(shí)性群控。由于本實(shí)用新型采用與工控機(jī)通訊的接口電路，方便地解決了工控機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的控制與通訊問(wèn)題，為單臺(tái)工控機(jī)同時(shí)控制多臺(tái)步電機(jī)提供了一個(gè)新的解決方案。
2．本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，同時(shí)大大降低了成本，整個(gè)裝置成本僅相當(dāng)于國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品價(jià)格的十分之一。
3．解決了容易發(fā)熱問(wèn)題。由于本實(shí)用新型采用高效率的通用場(chǎng)效應(yīng)管代替了兩個(gè)三極管解決大電流，其壓降小、帶載能力大的特點(diǎn)，使整套驅(qū)動(dòng)模塊的工作溫度較低，克服以往驅(qū)動(dòng)器大量發(fā)熱的缺點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)用新型由控制模塊、功率驅(qū)動(dòng)電路、接口電路組成，其中，控制模塊IC1為CPU芯片，其輸入輸出口P1.0～P1.3至四組功率驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)經(jīng)上拉電阻排MR1接電源；每組功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出經(jīng)第四電阻R4至電機(jī)線圈繞組；所述控制模塊IC1串行通訊口可經(jīng)Max232第一電平轉(zhuǎn)換器IC2將電平轉(zhuǎn)換為RS232，后接上位機(jī)通訊口；或經(jīng)75176第二～三電平轉(zhuǎn)換器IC3、IC4將電平轉(zhuǎn)換為RS422/485，后至網(wǎng)絡(luò)通訊口，直接與上位機(jī)通訊或聯(lián)成422/485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述第一電平轉(zhuǎn)換器IC2的C1、C2正負(fù)端口分別跨接第二～三電容C2～C3,12、O4腳分別與控制模塊IC1的RXD、TXD腳連接，V+、V-端經(jīng)第四～六電容C4～C6至5V電源；所述第二～三電平轉(zhuǎn)換器IC3、IC4的DI、RO腳分別與控制模塊ICI的RXD、TXD腳連接，A、B腳分別跨接第二～三電阻R2～R3至網(wǎng)絡(luò)通訊口；所述一組功率驅(qū)動(dòng)電路由光電隔離器件O和場(chǎng)效應(yīng)管M組成，光電隔離器件O分別由兩組電源經(jīng)第二～三電阻排MR2、MR3供電，輸入端接控制模塊IC1，輸出端至場(chǎng)效應(yīng)管M，場(chǎng)效應(yīng)管M選用IRFD020，其輸出端與二極管D正極和第四電阻R4節(jié)點(diǎn)處相連；所述控制模塊IC1時(shí)鐘端口XT1、XT2與石英振蕩器X1聯(lián)接，復(fù)位端RST經(jīng)并聯(lián)的第一電阻R1、第八電容C8接地；所述網(wǎng)絡(luò)通訊采用422或485標(biāo)準(zhǔn)；所述二極管D反向并聯(lián)于第四電阻R4和電機(jī)線圈繞組上。
本實(shí)用新型當(dāng)采用485標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通訊時(shí)，可用一臺(tái)工控機(jī)控制多臺(tái)(最多255臺(tái))步進(jìn)電機(jī)工作，傳輸距離可達(dá)1.2km。
另外，與現(xiàn)有技術(shù)比較，原磁控鍍膜設(shè)備采用常州步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，需主控計(jì)算機(jī)發(fā)脈沖進(jìn)行控制，當(dāng)需控制電機(jī)數(shù)大于3臺(tái)其實(shí)時(shí)性明顯降低，大于5臺(tái)時(shí)幾乎不能滿足設(shè)計(jì)要求。試采用本實(shí)用新型則效果理想。
本實(shí)用新型所述上位機(jī)通訊或422/485網(wǎng)絡(luò)通訊為現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1．一種小型步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于由控制模塊、功率驅(qū)動(dòng)電路、接口電路組成，其中，控制模塊(IC1)為CPU芯片，其輸入輸出口至多組功率驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)經(jīng)上拉電阻排(MR1)接電源；其串行通訊口經(jīng)第一電平轉(zhuǎn)換器(IC2)后接上位機(jī)通訊口，或經(jīng)第二～三電平轉(zhuǎn)換器(IC3、IC4)后至網(wǎng)絡(luò)通訊口；每組功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出經(jīng)第四電阻(R4)至電機(jī)線圈繞組。
2．按權(quán)利要求1所述小型步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于所述一組功率驅(qū)動(dòng)電路由光電隔離器件(O)和場(chǎng)效應(yīng)管(M)組成，光電隔離器件(O)分別由兩組電源經(jīng)第二～三電阻排(MR2、MR3)供電，輸入端接控制模塊(IC1)，輸出端至場(chǎng)效應(yīng)管(M)，場(chǎng)效應(yīng)管(M)輸出端經(jīng)第四電阻(R4)與電機(jī)線圈繞組相連，二極管(D)反向并聯(lián)于第四電阻(R4)與電機(jī)線圈繞組上。
3．按權(quán)利要求1所述小型步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于所述控制模塊時(shí)鐘端口與石英振蕩器(X1)聯(lián)接。
4．按權(quán)利要求1所述小型步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)通訊采用422或485標(biāo)準(zhǔn)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小型步進(jìn)電機(jī)控制器。由控制模塊、功率驅(qū)動(dòng)電路、接口電路組成,控制模塊為CPU芯片,其輸入輸出口至多組功率驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)經(jīng)上拉電阻排接電源,其串行通訊口經(jīng)第一電平轉(zhuǎn)換器后接上位機(jī)通訊口,或經(jīng)第二～三電平轉(zhuǎn)換器后至網(wǎng)絡(luò)通訊口;每組功率驅(qū)動(dòng)電路由光電隔離器件和場(chǎng)效應(yīng)管組成,光電隔離器件輸入端接控制模塊,場(chǎng)效應(yīng)管輸出端經(jīng)第四電阻至電機(jī)線圈繞組。它低成本、便于實(shí)時(shí)性控制。
文檔編號(hào)H02P8/00GK2456370SQ00253539
公開日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2000年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者張利國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)科學(xué)儀器研制中心