簡易步進(jìn)電機(jī)控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及步進(jìn)電機(jī)控制裝置，公開了一種簡易步進(jìn)電機(jī)控制器，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，包括鍵盤控制模塊、單片機(jī)控制模塊、狀態(tài)顯示模塊以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述鍵盤控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及狀態(tài)顯示模塊分別與單片機(jī)控制模塊相連接，單片機(jī)控制模塊包括型號(hào)為STC89C52的單片機(jī)，鍵盤控制模塊包括多個(gè)與單片機(jī)的P2口相連接的控制按鈕，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括型號(hào)為ULN2003的驅(qū)動(dòng)芯片，單片機(jī)通過P3.0口-P3.3口輸出信號(hào)至驅(qū)動(dòng)芯片，信號(hào)經(jīng)放大后輸出至步進(jìn)電機(jī)，所述狀態(tài)顯示模塊包括多個(gè)7段共陰極數(shù)碼管，7段共陰極數(shù)碼管的陽極與單片機(jī)的P1口相連接，共陰極與單片機(jī)的P0口相連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡潔，同時(shí)具有輸入和顯示輸出功能，驅(qū)動(dòng)效果良好，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【專利說明】簡易步進(jìn)電機(jī)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及步進(jìn)電機(jī)控制裝置，特別涉及一種簡易步進(jìn)電機(jī)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的微電動(dòng)機(jī)，它最突出的優(yōu)點(diǎn)是可以在寬廣的頻率范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速，快速起停、正反轉(zhuǎn)控制及制動(dòng)等。為使系統(tǒng)的可靠性、通用性、可維護(hù)性以及性價(jià)比最優(yōu)，根據(jù)控制系統(tǒng)功能要求及步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用環(huán)境，確定了設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件和軟件的功能劃分，從而實(shí)現(xiàn)了基于89C52單片機(jī)的四相步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制系統(tǒng)。其組成的開環(huán)系統(tǒng)既簡單、廉價(jià)、又非常可行，因此在打印機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備以及各種控制裝置等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的需求量與時(shí)俱增，研制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)控制器是基于模擬電子電路的，盡管集成度較高，但是價(jià)格昂貴，功能較為單一，無法適應(yīng)目前的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)控制器所存在的功能單一，價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)，提供了一種新型簡易步進(jìn)電機(jī)控制器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案:
[0006]簡易步進(jìn)電機(jī)控制器，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，包括鍵盤控制模塊、單片機(jī)控制模塊、狀態(tài)顯示模塊以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述鍵盤控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及狀態(tài)顯示模塊分別與單片機(jī)控制模塊相連接，單片機(jī)控制模塊包括型號(hào)為STC89C52的單片機(jī)，鍵盤控制模塊包括多個(gè)與單片機(jī)的P2 口相連接的控制按鈕，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括型號(hào)為ULN2003的驅(qū)動(dòng)芯片，單片機(jī)輸出信號(hào)至驅(qū)動(dòng)芯片，信號(hào)經(jīng)放大后輸出至步進(jìn)電機(jī)，所述狀態(tài)顯示模塊包括多個(gè)7段共陰極數(shù)碼管，7段共陰極數(shù)碼管的陽極與單片機(jī)的Pl 口相連接，共陰極與單片機(jī)的PO 口相連接。
[0007]作為優(yōu)選，所述單片機(jī)控制模塊還包括時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。
[0008]作為優(yōu)選，所述狀態(tài)顯示模塊還包括第一六反相器，第一六反相器串聯(lián)于7段共陰極數(shù)碼管的陽極與單片機(jī)的Pl 口之間，第一六反相器采用SN7407N芯片。
[0009]作為優(yōu)選，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊還包括第二六反相器，第二六反相器串聯(lián)于驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)之間，第二六反相器采用74LS14芯片。
[0010]本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:
[0011]結(jié)構(gòu)簡潔，制備成本較低，功能齊全，不僅可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，也可以實(shí)現(xiàn)鍵盤實(shí)時(shí)輸入和實(shí)時(shí)顯示，適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便，可靠性較高。充分利用單片機(jī)的軟件和硬件功能，能夠靈活地對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，具有較高的實(shí)用價(jià)值?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為簡易步進(jìn)電機(jī)控制器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為鍵盤控制模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為單片機(jī)控制模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為狀態(tài)顯示模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]實(shí)施例1
[0019]簡易步進(jìn)電機(jī)控制器，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，如圖1所示，包括鍵盤控制模塊1、單片機(jī)控制模塊2、狀態(tài)顯示模塊3以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4，所述鍵盤控制模塊1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4以及狀態(tài)顯示模塊3分別與單片機(jī)控制模塊2相連接，單片機(jī)控制模塊2包括型號(hào)為STC89C52的單片機(jī)，鍵盤控制模塊I包括多個(gè)與單片機(jī)的P2 口相連接的控制按鈕，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4包括型號(hào)為ULN2003的驅(qū)動(dòng)芯片，單片機(jī)輸出信號(hào)至驅(qū)動(dòng)芯片，信號(hào)經(jīng)放大后輸出至步進(jìn)電機(jī)，所述狀態(tài)顯示模塊3包括多個(gè)7段共陰極數(shù)碼管，7段共陰極數(shù)碼管的陽極與單片機(jī)的Pl 口相連接，共陰極與單片機(jī)的PO 口相連接。
[0020]如圖2所示，鍵盤控制模塊I設(shè)置了開始、正轉(zhuǎn)控制，反轉(zhuǎn)控制，加速控制和減速控制按鈕，分別是START、RIGHT、LEFT、UP、DOWN。通過RIGHT、LEFT狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能。當(dāng)RIGHT、LEFT的狀態(tài)變化時(shí)，內(nèi)部程序檢測單片機(jī)的P2.3 口和P2.0 口的狀態(tài)來調(diào)用相應(yīng)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)程序，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。通過UP、DOWN狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的加速和減速功能。當(dāng)UP、D0WN的狀態(tài)變化時(shí)，內(nèi)部程序檢測單片機(jī)的P2.1 口和P2.2 口的狀態(tài)來調(diào)用相應(yīng)的加速和減速程序，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的加速和減速。
[0021]如圖3所示，所述單片機(jī)控制模塊2還包括時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。時(shí)鐘電路采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTALl、XTAL2引腳上外接由晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路，其內(nèi)部的振蕩電路就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。其振蕩頻率可在1.2MHZ到12MHZ之間選擇。對(duì)電容的取值無嚴(yán)格的要求，CXU CX2可在20pF到IOOpF間取值，振蕩頻率選擇12MHZ，電容選擇30pF。復(fù)位電路為按鍵復(fù)位，其時(shí)鐘頻率選用12MHZ時(shí)，C取值22uF，Rl取值10kQ，R2取值IOK Ω。
[0022]如圖4所示，所述狀態(tài)顯示模塊3還包括第一六反相器，第一六反相器串聯(lián)于7段共陰極數(shù)碼管的陽極與單片機(jī)的Pl 口之間，第一六反相器采用SN7407N芯片。利用了單片機(jī)的PO 口和Pl 口。采用兩個(gè)共陰數(shù)碼管作顯示。數(shù)碼管接的a、b、c、d、e、f、g、h分別接P1.0-P1.7 口，第一個(gè)數(shù)碼管用于顯示電機(jī)正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，正轉(zhuǎn)時(shí)顯示“ I ”，反轉(zhuǎn)時(shí)顯示“O”。數(shù)碼管的公共端接P0.0-P0.3 口，用于顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0023]如圖5所示，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4還包括第二六反相器，第二六反相器串聯(lián)于驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)之間，第二六反相器采用74LS14芯片。ULN2003可直接的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無須隔離電路。通過單片機(jī)的I/O輸入改變芯片控制端的電平，即可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，力口減速，操作非常方便。通過單片機(jī)的P3.0-P3.3輸出脈沖到ULN2003的IN1-1N4 口，經(jīng)信號(hào)放大后從OUT 1-0UT4 口分別輸出到電機(jī)的A、B、C、D相。[0024]總之，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種簡易步進(jìn)電機(jī)控制器，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，其特征在于，包括鍵盤控制模塊(I)、單片機(jī)控制模塊(2)、狀態(tài)顯示模塊(3)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)，所述鍵盤控制模塊(I)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)以及狀態(tài)顯示模塊(3)分別與單片機(jī)控制模塊(2)相連接，單片機(jī)控制模塊(2)包括型號(hào)為STC89C52的單片機(jī)，鍵盤控制模塊(I)包括多個(gè)與單片機(jī)的P2 口相連接的控制按鈕，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)包括型號(hào)為ULN2003的驅(qū)動(dòng)芯片，單片機(jī)輸出信號(hào)至驅(qū)動(dòng)芯片，信號(hào)經(jīng)放大后輸出至步進(jìn)電機(jī)，所述狀態(tài)顯示模塊(3)包括多個(gè)7段共陰極數(shù)碼管，7段共陰極數(shù)碼管的陽極與單片機(jī)的Pl 口相連接，共陰極與單片機(jī)的PO 口相連接。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的簡易步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，所述單片機(jī)控制模塊(2)還包括時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。
3.根據(jù)權(quán)力要求I所述的簡易步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，所述狀態(tài)顯示模塊(3)還包括第一六反相器，第一六反相器串聯(lián)于7段共陰極數(shù)碼管的陽極與單片機(jī)的Pl 口之間，第一六反相器采用SN7407N芯片。
4.根據(jù)權(quán)力要求I所述的簡易步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(4)還包括第二六反相器，第二六反相器串聯(lián)于驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)之間，第二六反相器采用74LS14 芯片。
【文檔編號(hào)】H02P8/00GK203562985SQ201320450509
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】張華芳 申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院