一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器。包括有：MCU控制單元、與步進(jìn)電機(jī)連接的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元、撥碼開關(guān)單元、串口通信單元、輸入單元、電源單元；MCU控制單元完成所要求的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制，即根據(jù)所接收的PC上位機(jī)及IO外部指令輸入的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行運(yùn)算，并直接對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元運(yùn)行功能設(shè)置，不需外部另帶控制器或PLC進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，只需上電即可獨(dú)立完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，所開放的輸入單元可接收IO外部指令輸入，并可通過PC上位機(jī)對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，運(yùn)動(dòng)方式輸入更加靈活。
【專利說明】
一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)電控制領(lǐng)域，具體涉及一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動(dòng)化一體機(jī)的發(fā)展，對(duì)電控設(shè)備的體積、功能、成本都有較高的要求。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行單元在工控設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，目前，步進(jìn)電機(jī)的控制方式是，首先由PLC或運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送命令，然后專用驅(qū)動(dòng)器接收到此命令，再對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制完成所要求的運(yùn)動(dòng)軌跡，這種傳統(tǒng)式結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、成本高、體積大、操作復(fù)雜，以及需要一定專業(yè)技術(shù)水平的人員才能操作。在對(duì)精確定位無要求等某些應(yīng)用場合，需要一種功能簡單、體積小、低成本、獨(dú)立完成特定運(yùn)動(dòng)以及操作簡易的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，比如，只要需提供電源，就能讓步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載達(dá)到某一速度做單方向或正負(fù)往返運(yùn)動(dòng);或者，外部只提供1信號(hào)或限位信號(hào)(比如光電開關(guān)信號(hào))，不需復(fù)雜的脈沖和方向信號(hào)，也能使電機(jī)達(dá)到使用者的簡單運(yùn)行要求。針對(duì)這種簡單的需求，傳統(tǒng)式結(jié)構(gòu)很難滿足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述缺陷，本實(shí)用新型的目的即在于提供一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型的自控式步進(jìn)電機(jī)控制器，包括有:MCU控制單元、與步進(jìn)電機(jī)連接的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元、撥碼開關(guān)單元、串口通信單元、輸入單元、電源單元;所述MCU控制單元通過串口通信單元完成與PC上位機(jī)的通信及通過輸入單元接收1外部指令輸入，所述撥碼開關(guān)單元分別與MCU控制單元、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)速度、電流以及是否進(jìn)行1控制的設(shè)定，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元與MCU控制單元連接接收MCU控制單元的控制信號(hào)來控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，所述電源單元分別與MCU控制單元及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接進(jìn)行供電。
[0006]進(jìn)一步，所述M⑶控制單元主要包括有:運(yùn)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元、串口單元、1單元1、1單元2 ；所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與串口單元及串口通信單元連接完成與PC上位機(jī)的通信，所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與1單元I及輸入單元連接接收1外部指令輸入，所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與1單元2及撥碼開關(guān)單元連接接收是否進(jìn)行1控制的設(shè)定，所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元進(jìn)行信號(hào)控制。
[0007]更進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元的驅(qū)動(dòng)模式分為細(xì)分、使能、方向、脈沖模式。
[0008]本實(shí)用新型提供的自控式步進(jìn)電機(jī)控制器集運(yùn)動(dòng)控制與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一體，采用高性能低廉成本的MCU控制單元為控制核心，利用高性能低廉成本的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。其中MCU控制單元完成所要求的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制，即根據(jù)所接收的PC上位機(jī)及1外部指令輸入的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行運(yùn)算，并直接對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元運(yùn)行功能設(shè)置，不需外部另帶控制器或PLC進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，只需上電即可獨(dú)立完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，所開放的輸入單元可接收1外部指令輸入，并可通過PC上位機(jī)對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，運(yùn)動(dòng)方式輸入更加靈活。
【附圖說明】
[0009]為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。
[0010]圖1為本實(shí)用新型一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器的電路連接框圖；
[0011 ]圖2為本實(shí)用新型一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0013]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型的自控式步進(jìn)電機(jī)控制器，是隨著MCU和集成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的性能集成度高與成本低廉的不斷發(fā)展而設(shè)計(jì)出來的，包括有:MCU控制單元、與步進(jìn)電機(jī)連接的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元、撥碼開關(guān)單元、串口通信單元、輸入單元、電源單元；該MCU控制單元通過串口通信單元完成與PC上位機(jī)的通信實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)修改相應(yīng)參數(shù)的功能及通過輸入單元接收1外部指令輸入，該撥碼開關(guān)單元分別與M⑶控制單元、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)速度、電流以及是否進(jìn)行1控制的設(shè)定，該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元與MCU控制單元連接接收MCU控制單元的控制信號(hào)來控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，該電源單元分別與MCU控制單元及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接進(jìn)行供電。
[0014]其中，該MCU控制單元主要包括有:運(yùn)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元、串口單元、1單元1、1單元2 ；該運(yùn)動(dòng)控制單元依次與串口單元及串口通信單元連接完成與PC上位機(jī)的通信，該運(yùn)動(dòng)控制單元依次與1單元I及輸入單元連接接收1外部指令輸入，該運(yùn)動(dòng)控制單元依次與1單元2及撥碼開關(guān)單元連接接收是否進(jìn)行1控制的設(shè)定，該運(yùn)動(dòng)控制單元依次與驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元進(jìn)行信號(hào)控制。
[0015]各單元主要功能為:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元外接并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，可通過撥碼開關(guān)單元設(shè)定其輸出電流；串口通信單元主要完成MCU控制單元與PC上位機(jī)通信，接收PC上位機(jī)所發(fā)送的相應(yīng)參數(shù)(速度、方向、運(yùn)動(dòng)模式、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)等)修改命令，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)修改相應(yīng)參數(shù)的功能;輸入單元主要完成MCU控制單元與1外部指令輸入及隔離功能;MCU控制單元接收串口通信單元的指令修改相應(yīng)的參數(shù)(速度、方向、運(yùn)動(dòng)模式、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)等)，接收輸入單元的1外部指令或無需1外部指令對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元控制，從而控制電機(jī)運(yùn)行；1單元I與輸入單元連接，用于接收1外部指令并起隔離作用；1單元2與撥碼開關(guān)單元連接，用于接收撥碼開關(guān)單元所設(shè)定的速度與是否1控制信號(hào);驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元進(jìn)行細(xì)分、方向、脈沖以及使能控制;運(yùn)動(dòng)控制單元對(duì)串口單元、1單元I和1單元2的輸入信號(hào)進(jìn)行相關(guān)控制算法的處理，以及將相應(yīng)的控制信號(hào)傳輸至驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單
J L ο
[0016]具體參見圖2，為該自控式步進(jìn)電機(jī)控制器的控制流程圖，其中的軟件控制包括初始化、串口操作以及控制模式選擇。初始化主要是對(duì)MCU控制單元的相關(guān)函數(shù)、參數(shù)變量進(jìn)行初始化；串口操作主要是接收PC上位機(jī)的操作命令及給PC上位機(jī)反饋數(shù)據(jù);控制模式選擇主要通過判斷外接的撥碼開關(guān)單元確定M⑶控制單元主要的運(yùn)行控制方式，有自運(yùn)行模式和通過外接1信號(hào)進(jìn)行控制模式，自運(yùn)行模式主要是控制器上電，即可根據(jù)設(shè)定好的速度、方向進(jìn)行自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，外接1信號(hào)進(jìn)行控制模式主要是根據(jù)設(shè)定速度，控制器上電，通過外接1信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的啟動(dòng)、停止以及方向。
[0017]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自控式步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，包括有:MCU控制單元、與步進(jìn)電機(jī)連接的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元、撥碼開關(guān)單元、串口通信單元、輸入單元、電源單元;所述MCU控制單元通過串口通信單元完成與PC上位機(jī)的通信及通過輸入單元接收1外部指令輸入，所述撥碼開關(guān)單元分別與MCU控制單元、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)速度、電流以及是否進(jìn)行1控制的設(shè)定，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元與MCU控制單元連接接收MCU控制單元的控制信號(hào)來控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，所述電源單元分別與MCU控制單元及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接進(jìn)行供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控式步進(jìn)電機(jī)控制器，其特征在于，所述MCU控制單元主要包括有:運(yùn)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元、串口單元、1單元1、1單元2;所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與串口單元及串口通信單元連接完成與PC上位機(jī)的通信，所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與1單元I及輸入單元連接接收1外部指令輸入，所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與1單元2及撥碼開關(guān)單元連接接收是否進(jìn)行1控制的設(shè)定，所述運(yùn)動(dòng)控制單元依次與驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元連接對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成單元進(jìn)行信號(hào)控制。
【文檔編號(hào)】H02P8/24GK205566147SQ201521120851
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】李寒逸, 鄭鐵帥
【申請(qǐng)人】深圳華航智能裝備技術(shù)有限公司