[發明專利]驅動控制步進電機和風扇的集成電路

有效

• 申請號: 201410154557.0
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103944555B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 楊文珍;余嶺;吳新麗;張昊;祝盼飛;竺志超;陳文華
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及步進電機的驅動和控制電路，具體的說是涉及一種驅動控制步進電機和風扇的集成電路。

背景技術

隨著科學技術的發展，電機發展逐漸多樣化，而對電機的位置控制要求越來越高，伺服電機，無刷電機，盤式電機等均得到廣泛的應用。伺服電機、無刷電機、盤式電機等在位置的精確控制上采用傳感器技術將采樣得到的位置信息模擬信號并通過A/D轉換器轉換為數字信號發送給控制端，與控制端設定的參數進行比較來完成電機的精確定位。在這個過程中，模擬信號的大量存在一定程度上影響控制系統的可靠性和穩定性，信號處理電路以及控制參數的設計造成了控制的復雜性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種驅動控制步進電機和風扇的集成電路。該集成電路能驅動三個兩相混合步進電機，實現電機的穩定轉動和精確定位，并控制USB小風扇的運轉。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明包括USB轉串口模塊、主控制器、三個兩相混合步進電機驅動器、三個風扇控制電路、開關電源、三個兩相混合步進電機、開關電源和低壓差線性穩壓器；所述的USB轉串口模塊，包括USB轉串口線和電平轉化模塊，USB轉串口線的一端通過USB接口與PC機相連，USB轉串口線的另一端與電平轉化模塊的串口座相連；電平轉化模塊的R1OUT和T1IN引腳分別與主控制器的P0.4、P0.5引腳相連，主控制器的一路分別與三個風扇控制電路連接，主控制器的另一路分別經三個兩相混合步進電機驅動器，三個兩相混合步進電機驅動器與各自的兩相混合步進電機連接；開關電源對三個兩相混合步進電機驅動器供電，低壓差線性穩壓器分別與USB轉串口模塊、主控制器和三個兩相混合步進電機驅動器連接。

???所述主控制器為C8051F340單片機，經P6、P7、P8控制接口分別與各自兩相混合步進電機驅動器相連；主控制器的P1.6、P2.1、P2.4引腳分別與各自兩相混合步進電機驅動器的脈沖信號接口相連；主控制器的P1.7、P2.2、P2.5引腳與各自兩相混合步進電機驅動器的轉向接口相連；主控制器的P2.0、P2.3、P2.6引腳分別與各自兩相混合步進電機驅動器的脫機控制端相連；

所述低壓差線性穩壓器為LM1117-3.3V，其輸入引腳VIN與外部提供的電源相連，輸出引腳VOUT與主控制器的VBUS相連；低壓差線性穩壓器的VCC3.3V引腳與三個兩相混合步進電機驅動器的公共正極相連；低壓差線性穩壓器的VCC3.3V引腳與主控制器的VDD相連；

所述三個風扇控制電路，P8、P9、P10的三個風扇控制接口的一個引腳分別接各自VUSB，P8、P9、P10三個風扇控制接口的另一個引腳分別接場效應管Q1、Q2、Q3的D極，24V輸入電壓的正極經電阻R1和R4，電阻R2和R5，電阻R3和R6分別與場效應管Q1、Q2、Q3的G極相連，穩壓管DW1、DW2、DW3分別經電阻R4、R5、R6與各自場效應管Q1、Q2、Q3的S極相連，三極管Q1、Q2、Q3的基極分別連接主控制器的P3.2、P3.1、P3.0引腳。

本發明與背景技術相比，具有的有益效果是：

1.?在開環狀態就能實現步進電機精確的位置控制，省去了位置傳感器及其信號處理電路；沒有控制參數設計問題并且接線簡單。

2.?可以同時控制三個兩相混合步進電機同時工作，運行平穩，并且控制的實時性好。

3.可以在控制電機轉動的同時，通過場效應管的特性控制風扇轉動。從而達到送風和清除異味的作用。

因此，本發明采用集成電路能夠滿足驅動和控制三個兩相混合步進電機和三個USB小風扇的性能。本發明的結構簡單、易于控制、位置精度較高，實時性較好。

附圖說明

圖1是本發明的基本組成示意圖。

圖2是本發明的USB轉串口電路圖。

圖3是本發明的兩相混合步進電機控制電路圖。

圖4是低壓差線性穩壓電路。

圖5是本發明的風扇控制電路圖。

圖中：1.PC機，2.USB轉串口線，3.電平轉換模塊，4.主控制器（C8051F340），5.三個風扇，6.三個兩相混合步進電機驅動器(HYQD40-5742)，7.三個兩相混合步進電機，8.低壓差線性穩壓器（LM1117-3.3V），9.開關電源。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明