專利名稱：一種步進電機驅動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械自動化運行控制裝置，特別涉及一種多軸步進電機驅動 控制裝置。
背景技術：
目前，市場上步進電機的控制與驅動系統的搭建，主要是采用控制器和驅動器結 合的方式?？刂破鞔蠖嗍遣捎猛庠O組件互連標準PCI插槽的控制卡，其控制軸數固定，且需 要與專有的驅動器聯合使用，從而使系統成本高，研發(fā)時間長，靈活性也不足；驅動器部分 主要是單軸驅動器，提供脈沖方向的控制接口，需配備有可編程邏輯控制器PLC協調控制， 也存在成本高，靈活性差等缺點。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供一種，能任意搭配軸數，成本 低廉，系統搭設簡單靈活的新型多軸步進電機驅動控制系統。為達上述目的，本實用新型采用了如下技術方案一種步進電機驅動控制裝置，包括上位機，通訊電路，控制器，地址選通電路，光電 隔離電路，電流設定電路及驅動電路，其中上位機通過通訊電路與控制器的輸入端口連接； 地址選通電路與控制器的輸入端口連接；控制器的輸出端口與光電隔離電路連接并通過光 電隔離電路與電流設定電路連接，光電隔離電路與電流設定電路的輸出端均連接至驅動電 路上。本實用新型還可采用以下技術方案進一步實現所述步進電機驅動控制裝置還包括低通濾波設備，所述低通濾波設備包括低通濾 波器和外部傳感器，所述低通濾波器輸入端與外部傳感器連接，輸出端與控制器連接。所述控制器的數量至少為一個，光電隔離電路、驅動電路的數量均與控制器的數 量相同。所述通訊電路，采用便于多軸步進電機控制系統搭建的內容可尋址網絡CAN串行 現場總線電路。所述內容可尋址網絡CAN串行現場總線電路的收發(fā)器采用一個外接了 120歐姆電 阻的TJA1050芯片。所述內容可尋址網絡CAN串行現場總線電路采用自定義的串行通訊協議。所述串行通訊協議，報文格式的地址位為4位，數據位為8位，最大外接控制器的 數量為16個。所述地址設定電路4為可供用戶調節(jié)用于設定地址信息的數碼開關。所述電流設定電路的芯片為有8個電流等級，配有相應的M4051電子切換開關的 M4051型號芯片。所述驅動電路中采用的主控芯片為SILICON LABS C8051F040型號芯片，步進電機驅動芯片為SLA7078型號的芯片。通過上述的技術方案使本實用新型多軸步進電機驅動控制系統由于采用了 CAN 串行總線通訊的方式，極大地增加了控制系統的靈活性，數據通信的實時性和穩(wěn)定性，且能 快速，簡便地搭設多自由度運動控制系統；同時控制器采用單片機C8051F040，價格便宜， 性能優(yōu)越，且集成有CAN通訊模塊；驅動器采用SLA7078，可實現最高16細分的控制方式。

圖1為本實用新型步進電機驅動控制裝置的結構框圖。
具體實施方式
參見附圖1，本實用新型步進電機驅動控制裝置的工作原理為上位機發(fā)送地址 信息和控制命令，經由通訊電路發(fā)送至控制器，控制器中的主控芯片根據地址選通電路所 設定的地址，比對其從上位機接收到的地址信息，若相同則接受其后的控制命令并做相應 處理，若不同則丟棄其后信息不做任何處理；控制器通過光電隔離電路向驅動電路提供脈 沖、方向、使能信號，驅動電路接收上述信號并根據電流設定電路所設電流達到控制相應步 進電機的目的；同時外部傳感器的傳感信號通過低通濾波器輸入控制器，控制器根據程序 設定，做步進電機行程零位設定、步進電機反轉、步進電機轉速計數處理。其中控制器中的主控芯片采用SILICON LABS C8051F040芯片，高速8051微控制 內核，速度可達25MIPS，且芯片內集成有Bosch Can協議控制器，工作位速率最高可達IM位 /秒，極大的方便了系統的架構與實現；通訊電路為采用內容可尋址網絡CAN串行通訊電路，采用TJA1050芯片，作為信號 收發(fā)器；地址選通電路采用可供用戶調節(jié)的數碼開關，設定其地址信息；電流設定電路采用M4051電子切換開關，通過主控芯片的信號輸入，獲得8個不同 等級的電壓信號，以作為驅動電路的參考電壓輸入；驅動電路采用SLA7078芯片，內集成有邏輯控制電路和驅動電路及細分控制電 路，極其方便、穩(wěn)定地實現步進電機的驅動；低通濾波器采用RC濾波電路。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上 的限定。凡本領域的技術人員利用本實用新型的技術方案對上述實施例做出的任何等同的 變動、修飾或演變等，均仍屬于本實用新型的技術方案的范圍內。
權利要求1.一種步進電機驅動控制裝置，其特征在于包括上位機，通訊電路，控制器，地址選 通電路，光電隔離電路，電流設定電路及驅動電路，其中上位機通過通訊電路與控制器的輸 入端口連接；地址選通電路與控制器的輸入端口連接；控制器的輸出端口與光電隔離電路 連接并通過光電隔離電路與電流設定電路連接，光電隔離電路與電流設定電路的輸出端均 連接至驅動電路上。
2.如權利要求1所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述步進電機驅動控制裝 置還包括低通濾波器和外部傳感器，所述低通濾波器輸入端與外部傳感器連接，輸出端與 控制器連接。
3.如權利要求1所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述控制器的數量至少為 一個，光電隔離電路、驅動電路的數量均與控制器的數量相同。
4.如權利要求1所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述通訊電路，采用便于多 軸步進電機控制系統搭建的內容可尋址網絡CAN串行現場總線電路。
5.如權利要求4所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述內容可尋址網絡CAN 串行現場總線電路的收發(fā)器采用一個外接了 120歐姆電阻的TJA1050芯片。
6.如權利要求4所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述內容可尋址網絡CAN 串行現場總線電路采用自定義的串行通訊協議。
7.如權利要求6所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述串行通訊協議，報文格 式的地址位為4位，數據位為8位，最大外接控制器的數量為16個。
8.如權利要求1所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述地址設定電路為可供 用戶調節(jié)用于設定地址信息的數碼開關。
9.如權利要求1所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述電流設定電路的芯片 為有8個電流等級，配有相應的M4051電子切換開關的M4051型號芯片。
10.如權利要求1所述步進電機驅動控制裝置，其特征在于所述驅動電路中采用的主 控芯片為SILICON LABS C8051F040型號芯片，步進電機驅動芯片為SLA7078型號的芯片。
專利摘要一種步進電機驅動控制裝置，包括上位機，通訊電路，控制器，地址選通電路，光電隔離電路，電流設定電路及驅動電路，其中上位機通過通訊電路與控制器的輸入端口連接；地址選通電路與控制器的輸入端口連接；控制器的輸出端口分別光電隔離電路連接并通過光電隔離電路與電流設定電路連接，光電隔離電路與電流設定電路的輸出端均連接至驅動電路上。通過上述的技術方案極大地增加了控制系統的靈活性，數據通信的實時性和穩(wěn)定性，且能快速，簡便地搭設多自由度運動控制系統，價格便宜，性能優(yōu)越。
文檔編號H02P8/00GK201878084SQ201020659849
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權日2010年12月15日
發(fā)明者盧高波, 和沖, 李文穎, 童高明, 董晶 申請人:北京達博創(chuàng)新科技開發(fā)有限公司