本實(shí)用新型涉及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)板裝置。

背景技術(shù)：

步進(jìn)電機(jī)把接收到的電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移或者角位移。它在固定模式下以固定角度單步運(yùn)行，沒有累積誤差，精度高，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用。而直流或交流電源不能直接作用于步進(jìn)電機(jī)，必須使用專用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正常工作。

現(xiàn)有的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板一般以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的形式出現(xiàn)，其將驅(qū)動(dòng)板的各部分電路集成，以對(duì)輸入脈沖進(jìn)行環(huán)形分配、功率放大，使得步進(jìn)電機(jī)按輸入脈沖的控制，改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)不同場(chǎng)合應(yīng)用的不同的步進(jìn)電機(jī)的適應(yīng)性較差、不易修改及控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)板裝置，以解決現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片所存在的對(duì)不同場(chǎng)合應(yīng)用的不同的步進(jìn)電機(jī)的適應(yīng)性較差、不易修改及控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)板裝置，包括主控板及電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板與電機(jī)相連，其中：

所述主控板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連，所述主控板用于輸出電機(jī)控制信號(hào)至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板；

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板包括光耦隔離單元及功率放大單元，所述光耦隔離單元用于對(duì)所述電機(jī)控制信號(hào)進(jìn)行隔離變換，得到隔離控制信號(hào)，所述隔離信號(hào)輸入所述功率放大單元，所述功率放大單元用于對(duì)所述隔離控制信號(hào)進(jìn)行功率放大后輸出加載在所述電機(jī)上。

較佳地，還包括電源監(jiān)控單元，所述主控板由直流電源供電，所述電源監(jiān)控單元設(shè)置于所述直流電源與主控板之間，用于監(jiān)控為所述主控板供電的直流電源是否供電充足，當(dāng)供電不足時(shí)輸出中斷信號(hào)至所述主控板。

較佳地，所述電源監(jiān)控單元包括濾波電路、低電壓檢測(cè)器及光耦，所述直流電源輸入的直流電壓經(jīng)所述濾波電路濾波后，輸入所述低電壓檢測(cè)器，若所述直流單元電壓小于預(yù)設(shè)值，則輸出的電壓被所述光耦隔離，所述光耦輸出高電平，所述高電平反向后作為中斷信號(hào)輸出至所述主控板。

較佳地，還包括接口，所述主控板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)板通過所述接口相連，所述主控板通過所述接口輸出所述電機(jī)控制信號(hào)至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，所述接口還用于反饋來自電源監(jiān)控單元的中斷信號(hào)至所述主控板。

較佳地，所述主控板為一輸出步進(jìn)脈沖信號(hào)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)板作為電機(jī)控制信號(hào)的單片機(jī)及外圍電路。

較佳地，所述光耦隔離單元包括第一組光耦、第二組光耦及74LS240，所述第一組光耦及第二組光耦均包括四個(gè)并聯(lián)的光耦，所述第一組光耦用于隔離所述電機(jī)控制信號(hào)的4位，所述第二組光耦用于隔離所述電機(jī)控制信號(hào)的另外4位，所述74LS240用于將隔離變換后的電機(jī)控制信號(hào)反向緩沖輸出。

較佳地，所述功率放大單元包括兩個(gè)功率放大芯片，分別用于放大反向緩沖輸出的電機(jī)控制信號(hào)的4位高位部分及4位低位部分，放大后的電機(jī)控制信號(hào)輸出加載在所述電機(jī)上。

較佳地，所述功率放大芯片與所述電機(jī)之間還串接有與電機(jī)控制信號(hào)的位數(shù)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管，用于跟蹤指示所述電機(jī)控制信號(hào)。

本實(shí)用新型提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板裝置可實(shí)現(xiàn)為小車的電機(jī)直流的電源、傳遞單片機(jī)控制信號(hào)、放大驅(qū)動(dòng)電流。采用該裝置，可通過設(shè)置主控板調(diào)整電機(jī)控制信號(hào)，而實(shí)現(xiàn)在不同場(chǎng)合應(yīng)用于不同的步進(jìn)電機(jī)，適應(yīng)性較好、易修改及控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，適用于驅(qū)動(dòng)小車上的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)效率較高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板裝置組成結(jié)構(gòu)圖；

圖2為優(yōu)選實(shí)施例的主控板電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為優(yōu)選實(shí)施例的電源監(jiān)控單元電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4為優(yōu)選實(shí)施例的接口的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5為優(yōu)選實(shí)施例的光耦隔離單元的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖6為優(yōu)選實(shí)施例的功率放大單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為更好地說明本實(shí)用新型，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明，具體如下：

如圖1所示，本實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板裝置，包括互相連接的主控板10及電機(jī)驅(qū)動(dòng)板20，其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)板20與電機(jī)30相連，其中：

主控板用于輸出電機(jī)控制信號(hào)至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板；

電機(jī)驅(qū)動(dòng)板20包括光耦隔離單元21及功率放大單元22，光耦隔離單元21用于對(duì)電機(jī)控制信號(hào)進(jìn)行隔離變換，得到隔離控制信號(hào)，隔離控制信號(hào)輸入功率放大單元22，功率放大單元22用于對(duì)隔離控制信號(hào)進(jìn)行功率放大后輸出加載在電機(jī)30上。

其中，電機(jī)30可以根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電機(jī)，本實(shí)施例中的電機(jī)為步進(jìn)式電機(jī)。

該裝置還包括電源監(jiān)控單元50，主控板10由直流電源40供電，電源監(jiān)控單元50設(shè)置于直流電源40與主控板10之間，用于監(jiān)控為主控板10供電的直流電源40是否供電充足，當(dāng)供電不足時(shí)輸出中斷信號(hào)至主控板10。

如圖2所示，本實(shí)施例中的主控板10包括一單片機(jī)及其外圍電路，該單片機(jī)為具有輸出步進(jìn)脈沖信號(hào)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的功能的單片機(jī)。該單片機(jī)的PL1.0～PL1.7引腳用于輸出步進(jìn)式脈沖信號(hào)，以作為電機(jī)控制信號(hào)。其中，P3.3引腳還可根據(jù)需要設(shè)置為與蜂鳴器控制電路相連，當(dāng)接收到中斷信號(hào)時(shí)，控制蜂鳴器進(jìn)行蜂鳴報(bào)警。

本實(shí)施例中的電源監(jiān)控單元包括濾波電路、低電壓檢測(cè)器及光耦，所述直流電源輸入的直流電壓經(jīng)所述濾波電路濾波后，輸入所述低電壓檢測(cè)器，若所述直流單元電壓小于預(yù)設(shè)值，則輸出的電壓被所述光耦隔離，所述光耦輸出高電平，所述高電平反向后作為中斷信號(hào)輸出至所述主控板。具體參見圖3所示，該電路是電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的電源部分，外接電源(為1節(jié)堿性電池)通過JP1接口將9V直流電壓輸入該電路，經(jīng)過單刀雙擲開關(guān)S1控制其通斷，通過濾波電路(包括電容C1、C2和C3)濾波后，直流電輸出，并由發(fā)光二級(jí)管D1進(jìn)行指示。為了監(jiān)控外接堿性電池是否供電充足，加入了低電壓檢測(cè)器HT7039和光耦PC817，當(dāng)電源電壓小于3.9V時(shí)，U3的輸入端發(fā)光器將無法發(fā)光，從而使得輸出端的受光器截止，輸出高電平，反向后作為單片機(jī)的P3.3引腳的外部中斷信號(hào)，輸出至單片機(jī)進(jìn)行電壓不足的報(bào)警提示。

如圖4所示，該裝置還包括接口JP4，本實(shí)施例中的主控板的單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)板通過該接口JP4相連，主控板的單片機(jī)通過該接口輸出步進(jìn)脈沖信號(hào)作為電機(jī)控制信號(hào)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的光耦隔離單元及功率放大單元，以輸出給電機(jī)。該接口還用于反饋來自電源監(jiān)控單元的中斷信號(hào)至主控板的P3.3引腳。

如圖5所示，本實(shí)施例中的光耦隔離單元包括第一組光耦、第二組光耦及74LS240，其中，第一組光耦及第二組光耦均包括四個(gè)并聯(lián)的光耦，具體地，第一組光耦包括光耦U1A、U1B、U1C和U1D，第二組光耦包括光耦U2A、U2B、U2C和U2D。第一組光耦用于隔離電機(jī)控制信號(hào)的4位，即光耦U1A、U1B、U1C和U1D分別接收來自引腳P1.3～P1.0輸出的步進(jìn)脈沖信號(hào)，第二組光耦用于隔離電機(jī)控制信號(hào)的其余4位，光耦U2A、U2B、U2C和U2D分別接收來自引腳P1.7～P1.4輸出的步進(jìn)脈沖信號(hào)，即一組電機(jī)用U1A～U1D,另一組電機(jī)用U2A～U2D。經(jīng)過隔離后的步進(jìn)脈沖信號(hào)輸入74LS240芯片，74LS240芯片用于將隔離變換后的電機(jī)控制信號(hào)反向緩沖后輸出。通過隔離變換，可避免步進(jìn)的電機(jī)控制信號(hào)漏拍，以更流暢地驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。其中，所有的RP都是排阻，起到限流作用。

如圖6所示，本實(shí)施例中的功率放大單元包括兩個(gè)功率放大芯片SLA4061，分別用于放大反向緩沖輸出的電機(jī)控制信號(hào)的4位高位部分(即RP4-1、RP4-3、RP4-5、RP4-7)及4位低位部分(即RP4-2、RP4-4、RP4-6、RP4-8)，功率放大芯片與電機(jī)之間還串接由于電機(jī)控制信號(hào)的位數(shù)對(duì)應(yīng)的8個(gè)發(fā)光二極管，該些二極管分別串接在輸出的每位電機(jī)控制信號(hào)的輸出線上，用于跟蹤指示對(duì)應(yīng)位的電機(jī)控制信號(hào)。放大后的電機(jī)控制信號(hào)輸出加載在電機(jī)RP2上。通過功率放大，使得電機(jī)控制信號(hào)具有足夠的驅(qū)動(dòng)能力，來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。

本實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板裝置可實(shí)現(xiàn)為小車的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)輸送9V的電源、傳遞單片機(jī)控制信號(hào)、放大驅(qū)動(dòng)電流。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。