專利名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及步進(jìn)電機(jī)控制設(shè)備，特別是ー種單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速裝置。
背景技術(shù)：
步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給ー個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)ー個(gè)角度，步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)(簡(jiǎn)稱VR)、永磁式步進(jìn)電機(jī)(簡(jiǎn)稱PM)和混合式步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他控制電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它是通過(guò)輸入脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制的，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作，其基本原理作用如下(I)控制換相順序通電換相這ー過(guò)程稱為脈沖分配。例如三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式,其各相通 電順序?yàn)锳-B-C-D，通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A，B，C，D相的通斷。(2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。(3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)ー個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一歩，再發(fā)ー個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一歩。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，因此非常適合于單片機(jī)控制，提高使用效果，但至今未見(jiàn)有用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速的裝置。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速裝置，可有效解決步進(jìn)電機(jī)由單片機(jī)控制信號(hào)，進(jìn)行調(diào)速，保證使用效率的問(wèn)題。本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括殼體、單片機(jī)、電源、計(jì)算機(jī)和顯示器，單片機(jī)和相連的程序邏輯模塊、電源構(gòu)成單片機(jī)主控制單元，置于殼體內(nèi)，單片機(jī)同計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)上裝有顯示器，單片機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)接編碼器，編碼器同邏輯模塊相連，邏輯模塊的輸入端上有接輸入脈沖和細(xì)分指令的插ロ。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，新穎獨(dú)特，易安裝使用，效果好，大大提高了步進(jìn)電機(jī)的使用效果和工作效率。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接框示圖。
具體實(shí)施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。由圖I所示，本實(shí)用新型包括殼體、單片機(jī)、電源、計(jì)算機(jī)和顯示器，單片機(jī)和相連的程序邏輯模塊、電源構(gòu)成單片機(jī)主控制單元，置于殼體內(nèi)，單片機(jī)同計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)上裝有顯示器，單片機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)接編碼器，編碼器同邏輯模塊相連，邏輯模塊的輸入端上有接輸入脈沖和細(xì)分指令的插ロ。為了保證使用效果，所述的顯示器采用1602液晶顯示模塊，顯示測(cè)量參數(shù)和顯示所有測(cè)量結(jié)果；所述的單片機(jī)采用STC89C52功率驅(qū)動(dòng)器，主要包括三部分，控制信號(hào)隔離電路、主電路和自動(dòng)半流電路，可利用簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)(現(xiàn)有技術(shù)，有市售產(chǎn)品)。本實(shí)用新型的工作原理是(I)控制換相順序通電換相這ー過(guò)程稱為脈沖分配。例如三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式,其各相通 電順序?yàn)锳-B-C-D，通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A，B，C，D相的通斷。(2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。(3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)ー個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一歩，再發(fā)ー個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一歩。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。本實(shí)用新型的具體工作情況是，主控芯片采用STC89C52單片機(jī)，顯示采用1602液晶，由于步進(jìn)電機(jī)速度設(shè)定由電位器輸入，使用外部AD tlc5510，AD時(shí)鐘源接89C52 ALE引腳，AD為并行，AD使用單片機(jī)Pl ロ，可以直接讀取，根據(jù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)設(shè)定速度。步進(jìn)電機(jī)速度控制采用閉環(huán)控制，由于傳統(tǒng)的PID控制算法波動(dòng)較大，我們采用分級(jí)設(shè)定加速度的辦法，并把編碼器反饋回來(lái)的速度與設(shè)定速度進(jìn)行比較確定是加速還是減速，軟件模擬加速減速過(guò)程，步進(jìn)電機(jī)細(xì)分由驅(qū)動(dòng)芯片TB6560提供，由于驅(qū)動(dòng)細(xì)分指令由程序邏輯模塊的接ロ電平?jīng)Q定，單片機(jī)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻通過(guò)對(duì)計(jì)數(shù)器0賦初值，設(shè)置好加減速過(guò)程的頻率變化(即速度、加速度變化)，以防止失步。例如，在點(diǎn)位控制中設(shè)置好速度曲線圖，在起動(dòng)和升速吋，使步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)負(fù)載，跟上規(guī)定的速度和加速度；在減速時(shí)，下降特性使負(fù)載不產(chǎn)生過(guò)沖，停止在規(guī)定的位置。啟動(dòng)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路中的固化程序以產(chǎn)生一定頻率的脈沖，經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的改變及啟動(dòng)和停止均由計(jì)算機(jī)控制硬件控制電路實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速裝置，包括殼體、單片機(jī)、電源、計(jì)算機(jī)和顯示器，其特征在于，單片機(jī)和相連的程序邏輯模塊、電源構(gòu)成單片機(jī)主控制單元，置于殼體內(nèi)，單片機(jī)同計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)上裝有顯示器，單片機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)接編碼器，編碼器同邏輯模塊相 連，邏輯模塊的輸入端上有接輸入脈沖和細(xì)分指令的插口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速裝置，可有效解決步進(jìn)電機(jī)由單片機(jī)控制信號(hào)，進(jìn)行調(diào)速，保證使用效率的問(wèn)題，其解決的技術(shù)方案是，包括殼體、單片機(jī)、電源、計(jì)算機(jī)和顯示器，單片機(jī)和相連的程序邏輯模塊、電源構(gòu)成單片機(jī)主控制單元，置于殼體內(nèi)，單片機(jī)同計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)上裝有顯示器，單片機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)接編碼器，編碼器同邏輯模塊相連，邏輯模塊的輸入端上有接輸入脈沖和細(xì)分指令的插口，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，新穎獨(dú)特，易安裝使用，效果好，大大提高了步進(jìn)電機(jī)的使用效果和工作效率。
文檔編號(hào)H02P8/14GK202652137SQ20122022481
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者張彩虹, 陶豐, 衛(wèi)學(xué)武, 王霞, 王慧惠, 王曾, 袁立霞 申請(qǐng)人:義馬煤業(yè)集團(tuán)股份有限公司