[發明專利]數字儀表步進電機的驅動方法和系統

有效

• 申請號: 201410397799.2
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104868877B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 馬東輝;朱利明;寧昀鵬
• 申請（專利權）人: 北京車和家信息技術有限責任公司
• 主分類號: H03K3/017
• 分類號: H03K3/017
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 寇海俠

技術領域

本發明涉及步進電機的驅動領域，具體的說涉及一種數字儀表步進電機的驅動方法和系統。

背景技術

目前汽車上的儀表普遍采用數字化儀表，儀表由指針式儀表盤，報警指示燈，故障診斷顯示屏，輕觸式按鍵等組成，其中指針式儀表盤通過步進電機轉動指針指示車輛工作參數，如：發動機轉速、車速、水溫、油量，若是卡車還需要增加前橋氣壓和后橋氣壓，因此需要六個步進電機。為了指針式儀表盤能正確顯示車輛的工作參數，則需要對步進電機進行驅動。

中國專利文獻CN202586854U公開了一種數字步進電機驅動器，包括主控芯片和控制接口電路，其中，控制接口電路包括差分控制信號接頭、10-24V控制信號接頭和電壓轉換電路，所述差分控制信號接頭與所述主控芯片連接，所述10-24V控制信號接頭通過所述電壓轉換電路與所述主控芯片連接。上述專利文獻公開的數字步進電機驅動器，通過主控芯片和控制接口電路實現對步進電機的驅動，不能實時的確定電機的運行過程，運用于指針式儀表盤上時，則直接導致了不能實時準確的反應車輛的工作狀態。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中驅動數字化儀表中的步進電機工作時不能實時的確定電機的運行過程，從而提出一種數字儀表步進電機的驅動方法和系統。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種數字儀表步進電機的驅動方法，包括如下步驟：

S1：獲取步進電機的目標位置；

S2：實時獲取步進電機的當前位置，判斷所述當前位置是否等于所述目標位置，若相等則返回所述步驟S1，否則進入步驟S3；

S3：根據所述當前位置獲得每一路驅動脈沖信號的占空比；

S4：輸出相應占空比的驅動脈沖信號驅動所述步進電機轉動一個步長后返回所述步驟S2。

所述的數字儀表步進電機的驅動方法，所述步驟S3中具體包括如下步驟：

S31：獲得正弦波驅動脈沖信號和余弦波驅動脈沖信號的分步數F；

S32：獲得所述驅動脈沖信號上與所述步進電機當前位置Ma相對應的分步位置Ad，Ad＝Ma％F；

S33：根據所述分步位置獲取正弦波驅動脈沖信號和余弦波驅動脈沖信號的占空比：

Sin_table＝Sin(2л×Ad/F)；

Cos_table＝Cos(2л×Ad/F)。

所述的數字儀表步進電機的驅動方法，所述步驟S1中還包括如下步驟:

初始化所有步進電機的狀態，使所述步進電機的初始位置歸零。

所述的數字儀表步進電機的驅動方法，所述步驟S4中：

輸出相應占空比的驅動脈沖信號驅動所述步進電機的驅動模式為雙極性、全H橋驅動模式，并且驅動脈沖信號的對齊方式為右對齊。

一種數字儀表步進電機的驅動系統，包括：

第一數據獲取模塊，用于獲取步進電機的目標位置；

第二數據獲取模塊，用于實時獲取步進電機的當前位置，并判斷所述當前位置是否等于所述目標位置；

數據處理模塊，當所述當前位置等于所述目標位置時則無需驅動步進電機，否則根據所述當前位置獲得每一路驅動脈沖信號的占空比；

驅動信號輸出模塊，輸出相應占空比的驅動脈沖信號驅動所述步進電機轉動，直到電機的當前位置與目標位置相等。

所述的數字儀表步進電機的驅動系統，所述數據處理模塊中包括：

第一數據獲取單元，獲得正弦波驅動脈沖信號和余弦波驅動脈沖信號的分步數F；

第二數據獲取單元，獲得所述驅動脈沖信號上與所述步進電機當前位置Ma相對應的分步位置Ad，Ad＝Ma％F；

占空比獲取單元，根據所述分步位置獲取正弦波驅動脈沖信號和余弦波驅動脈沖信號的占空比：

Sin_table＝Sin(2л×Ad/F)；

Cos_table＝Cos(2л×Ad/F)。

所述的數字儀表步進電機的驅動系統，所述第一數據獲取模塊中包括：

初始化單元，初始化所有步進電機的狀態，使所述步進電機的初始位置歸零。

所述的數字儀表步進電機的驅動系統，驅動信號輸出模塊輸出驅動脈沖信號驅動所述步進電機的驅動模式為雙極性、全H橋驅動模式，并驅動脈沖信號的對齊方式為右對齊。

一種利用數字儀表中的中央處理單元驅動步進電機的方法，所述中央處理單元利用上述任一所述的數字儀表步進電機的驅動方法輸出驅動脈沖信號驅動步進電機。