[發(fā)明專利]基于CAN通信的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的遠(yuǎn)程鍵控方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010179976.1
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN102262400A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許驁;王洪民;張俊昌;李志;張文巒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北廣科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的遠(yuǎn)程按鍵控制，特別是基于CAN通信的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的遠(yuǎn)程鍵控方法及裝置。

背景技術(shù)

大功率長波發(fā)信機(jī)由于工作頻率的關(guān)系，調(diào)諧、濾波電路中的可變電感線圈體積很大，開機(jī)工作時(shí)，需要調(diào)機(jī)人員根據(jù)觀察各種類型且不同輸出位置的電表(包括電壓、電流、相位等，這些電表在信號流向的各級都有指示)，綜合考慮后確定可變電感線圈的調(diào)諧位置(通過改變短路接點(diǎn)的位置或改變調(diào)諧線圈耦合角度)。早期的可變電感線圈是通過手工旋轉(zhuǎn)連接短路接點(diǎn)或調(diào)諧線圈的機(jī)械裝置(蝸輪蝸桿)的輸入端(蝸桿)來實(shí)現(xiàn)調(diào)諧，這種人工調(diào)諧方法需要工作人員進(jìn)入天線調(diào)配室內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而各種指示電表設(shè)于機(jī)房內(nèi)的機(jī)箱控制面板上，對于大功率發(fā)信機(jī)，為減小大功率高頻損耗，天線調(diào)配室一般設(shè)于天線塔附近，而機(jī)房與天線塔之間通常有幾十米甚至幾千米的距離，只能通過對講機(jī)通信聯(lián)系，進(jìn)行調(diào)節(jié)，不僅調(diào)節(jié)不便，而且存在人身安全隱患。作為改進(jìn)，采用普通交流或直流電機(jī)，通過設(shè)于控制臺上的按鍵進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，由于控制線路長，普通交直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣性，很難一次到位，通常需要多次反復(fù)調(diào)節(jié)。

步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度的精確控制，設(shè)定其想要到達(dá)的位置，通過實(shí)際位置與預(yù)置位置的比較形成驅(qū)動脈沖從而進(jìn)行控制，由于大功率長波發(fā)信機(jī)調(diào)整時(shí)是通過人為的按鍵信號控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器工作，通過觀察各種類型且不同輸出位置的電表(包括電壓、電流、相位等)，綜合考慮后確定其停止轉(zhuǎn)動時(shí)的位置，而且由于天線陣列的緣故，其位置狀態(tài)受環(huán)境影響較大，即使利用調(diào)整好的位置進(jìn)行預(yù)置，不同天氣環(huán)境下仍需手動按鍵調(diào)整。

步進(jìn)電機(jī)的使用要求：形成控制脈沖的控制器到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的最遠(yuǎn)距離為10至15米，而步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器到步進(jìn)電機(jī)的最遠(yuǎn)距離也只有10多米，而大功率長波發(fā)信機(jī)的控制端到步進(jìn)電機(jī)的距離有時(shí)會達(dá)到50多米，甚至更遠(yuǎn)；同時(shí)由于大功率環(huán)境下的高頻場強(qiáng)干擾，對于控制器產(chǎn)生的低電壓的脈沖信號會造成很強(qiáng)的干擾。所以這種情況下不能將控制器(按鍵)直接連接到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制。

控制器局部網(wǎng)(CAN-CONTROLLER?AREA?NETWORK)是一種多主機(jī)局部網(wǎng)，具有高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性及遠(yuǎn)程控制等優(yōu)點(diǎn)，在多種控制設(shè)備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門得到廣泛應(yīng)用。對于長波發(fā)信機(jī)，需要控制的，除線圈調(diào)整外還包括開關(guān)控制及狀態(tài)顯示、發(fā)信機(jī)開關(guān)機(jī)程序的邏輯互鎖及各階段的狀態(tài)顯示、安全保障的邏輯控制以及各種模擬量的采集及數(shù)字轉(zhuǎn)換等很多部分，而且每一部分都有幾十甚至上百個(gè)需要監(jiān)控的節(jié)點(diǎn)，按照功能可分為多個(gè)受控端進(jìn)行分散控制，同時(shí)考慮到大功率環(huán)境下的抗干擾性，選用CAN通信作為橋梁，監(jiān)控各個(gè)受控端是一種最佳選擇，然而如何利用CAN通信實(shí)現(xiàn)大功率長波發(fā)信機(jī)的天線調(diào)配控制，特別是手動遠(yuǎn)程鍵控，目前尚無成功經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，該技術(shù)已成為解決大功率長波發(fā)信機(jī)天線調(diào)配遠(yuǎn)程鍵控的關(guān)鍵。其中最主要的需要克服的技術(shù)難點(diǎn)是如何對按鍵的“按下”和“抬起”的動作進(jìn)行采樣及處理使成為單片機(jī)能識別的信號。這是因?yàn)樽鳛椴蓸有酒默F(xiàn)場可編程門陣列是以25MHz的時(shí)鐘頻率對按鍵動作進(jìn)行采樣的，任何不真實(shí)的人為動作都會被采到。按鍵是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)接觸點(diǎn)斷開或閉合的瞬間會在接觸點(diǎn)出現(xiàn)來回彈跳的現(xiàn)象。在這種靈敏度比較高的電路中，這種彈跳現(xiàn)象引起的信號抖動就會影響到控制信號的產(chǎn)生，就系統(tǒng)而言，按鍵的一次動作只能產(chǎn)生一個(gè)“按下”與一個(gè)“抬起”信號，若不對按鍵信號進(jìn)行去抖處理就對其進(jìn)行分解，則抖動信號也會生成“按下”或“抬起”脈沖，導(dǎo)致設(shè)備動作不正常，而且由于受控端要想還原出原始按鍵信號，“按下”與“抬起”信號必須成對出現(xiàn)，由于抖動的不確定性，很有可能造成只有“按下”信號沒有“抬起”信號的情況，造成受控端不停的驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)動作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種基于CAN通信的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的遠(yuǎn)程鍵控方法及裝置。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種基于CAN通信的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的遠(yuǎn)程鍵控裝置，其中包括按鍵、控制端信號處理器、CAN通信網(wǎng)絡(luò)及受控端信號處理器，所述按鍵連接所述控制端信號處理器，所述控制端信號處理器將按鍵信號處理成“按下”或“抬起”的編碼信號送CAN通信網(wǎng)絡(luò)，所述受控端信號處理器接受由CAN通信網(wǎng)絡(luò)傳來的所述“按下”或“抬起”的編碼信號進(jìn)行解碼、合成還原為按鍵信號并生成控制信號送步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器。

本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。