[實用新型]一種基于單片機的步進電機控制系統

有效

• 申請號: 201720358881.3
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN206673862U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 張航東
• 申請（專利權）人: 浙江郵電職業技術學院
• 主分類號: H02P8/40
• 分類號: H02P8/40
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙)33220
• 代理人: 張媛

技術領域

本實用新型涉及通信電子領域，特別與一種基于單片機的步進電機控制系統有關。

背景技術

步進電機是一種重要的執行裝置，廣泛應用于工業控制和各種辦公設備中，步進電機的穩定可靠運行直接關系到工業控制的精度和設備的質量，特別是在高精度數控系統中更是要求步進電機能夠精確運行。因此研究步進電機控制系統在工業上具有重要的現實意義。

早期的步進電機控制系統體積大，使用的元器件多，系統穩定性差，不僅調試安裝復雜，而且一旦定型后，就不能所以改變控制方案，不利于系統的改進和升級。近年來，隨著計算機數控技術和永磁材料的迅速發展，為步進電機控制系統的應用開辟了廣闊的前景。基于單片機的步進電機控制系統具有體積小、功能靈活多樣、脈沖輸出、實時性強、成本低、硬件線路簡單、系統可靠性強等特點，并且可以通過軟件設計實現各種復雜的控制。步進電機控制系統的發展，使我國制造業的裝備得以迅速提高，在市場中的競爭能力得以提升，其社會意義和經濟效益是不可估量的。

因此，本發明人在這大環境趨勢下，研究了步進電機控制系統，設計出一種基于單片機的步進電機控制系統，本案由此產生。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于單片機的步進電機控制系統，具有較高的實用性和社會應用價值，可以廣泛應用于多軸多路設備的控制，比如多路雕刻機，通過控制4組X-Y方向的電機轉速雕刻產品，也可以應用于全自動麻將機、繪圖儀等。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種基于單片機的步進電機控制系統，包括主控制器、電機驅動電路、總線電路、顯示電路、鍵盤電路、電源電路；所述主控制器通過八路總線控制八路電機驅動電路，顯示電路和鍵盤電路與主控制器連接，電源電路為系統各部分提供電源。

所述的主控制器采用MSP430F149單片機。

所述的MSP430F149單片機連接高速晶體振蕩器和低速晶體振蕩器兩部分電路。

所述的MSP430F149單片機外接手動復位電路，通過復位開關和復位電阻接通高電平復位。

所述的MSP430F149單片機連接有JTAG接口電路。

所述的總線電路包括從MSP430F149單片機P3端口上連接出的8個74HC373鎖存器，MSP430F149單片機P2端口為選片信號端。

所述的74HC373鎖存器的輸出通過光電隔離電路連接驅動電路；所述的光電隔離電路包括TLP521-1芯片，MSP430F149單片機信號通過74HC373鎖存并送入TLP521-1進行光電耦合，在輸出給驅動電路。

所述的驅動電路采用L298N驅動芯片，把P3口作為輸出口，信號經74HC373鎖存后送入光電隔離電路，分別與L298N的IN1～IN4相接，其控制信號經輸出口OUT1～OUT4后送入步進電機；L298N 4腳VS接電源電壓+12V，9腳VSS接標準邏輯電平信號+5V，1腳和15腳下管的發射極分別單獨引出，是輸出電流反饋引腳，形成電流傳感信號，6、11腳分別為控制使能端ENA、ENB， 5、7、10、12腳分別為輸入控制電平IN1、IN2、IN3、IN4，結合使能端ENA、ENB，控制電機的工作狀態，電機正轉、反轉、停止或剎停，2、3、13、14腳分別為輸出控制電平OUT1、OUT2、OUT3、OUT4，可以接兩個直流電機或一個步進電機，輸出步進電機的控制信號。

所述的鍵盤電路是4*4矩陣式鍵盤，與MSP430F149單片機P1口連接，行線P1.4～P1.7通過1K上拉電阻接電源，處于輸入狀態，列線P1.0～P1.3為輸出狀態。

所述的顯示電路包括74HC374、八段數碼管CPS03622BR、PNP型9015三極管；74HC374的輸出連接八段數碼管CPS03622BR，八段數碼管CPS03622BR的COM端連接三極管的集電極端，三極管的基極為LED的控制端。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型小巧靈活、成本低、易于產品化，它能方便的組裝成各種智能式控制設備以及各種智能儀器儀表，集成度高、功能強。本實用新型面向控制，能針對性地解決從簡單到復雜的各類控制任務，因而能獲得最佳性價比。同時抗干擾能力強，適應溫度范圍寬，單片機是面向工業檢測控制環境設計的，抗噪聲干擾能力較強。可以方便地實現多級和分布式控制，使系統的效率和可靠性大大提高。

附圖說明

圖1為本實用新型較佳實施例的模塊示意圖；