[實(shí)用新型]一種基于SPI總線控制的多步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721221448.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN207460041U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫哲;李杰;許百麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方通信股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P8/40
• 分類號(hào): H02P8/40
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂;楊燕霞

本實(shí)用新型涉及一種基于SPI總線控制的多步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括單片機(jī)、信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元、N個(gè)電源控制電路、N個(gè)具有SPI接口的步進(jìn)電機(jī)控制芯片和N個(gè)步進(jìn)電機(jī)，單片機(jī)單元的SPI總線接口通過(guò)SPI總線和N個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制芯片的SPI接口相連，單片機(jī)單元經(jīng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電源控制電路相連，N個(gè)電源控制電路分別給N個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路供電，N個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別和N個(gè)步進(jìn)電機(jī)相連。信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送片選信號(hào)對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制芯片進(jìn)行選擇切換，單片機(jī)通過(guò)SPI總線發(fā)送步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)命令給步進(jìn)電機(jī)控制芯片，實(shí)現(xiàn)一個(gè)SPI總線接口控制多個(gè)步進(jìn)電機(jī)的目的。本實(shí)用新型占用單片機(jī)資源少，降低單片機(jī)IO端口資源要求，降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及對(duì)多個(gè)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種基于SPI總線控制的多步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

在金融設(shè)備(如ATM取款機(jī)、自助發(fā)卡機(jī)等)中，步進(jìn)電機(jī)作為重要的執(zhí)行部件，得到了廣泛的應(yīng)用，每個(gè)設(shè)備中步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量少則數(shù)個(gè)多則數(shù)十個(gè)。傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)每個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)需要獨(dú)立的一個(gè)定時(shí)器和數(shù)個(gè)I0端口，當(dāng)設(shè)備中存在多個(gè)電機(jī)時(shí)，需要使用具有更多I0端口的微控制器才能實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，對(duì)微控制器的I0端口資源的要求較苛刻，導(dǎo)致成本較高。并且金融設(shè)備中每個(gè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、啟停時(shí)間、負(fù)載大小常常都不相同，每個(gè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的曲線都需要軟件編程實(shí)現(xiàn)，一定程度上增加了軟件編程的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型主要解決原有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路占用單片機(jī)資源外設(shè)過(guò)多，成本較高的技術(shù)問(wèn)題；提供一種基于SPI總線控制的多步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其通過(guò)單片機(jī)的一個(gè)SPI總線接口就能實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)步進(jìn)電機(jī)的控制，占用單片機(jī)資源少，降低單片機(jī)I0端口資源要求，從而降低成本。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：本實(shí)用新型包括單片機(jī)單元、信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元、N個(gè)電源控制電路、N個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和N個(gè)步進(jìn)電機(jī)，每一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括一片具有SPI接口的步進(jìn)電機(jī)控制芯片，所述的單片機(jī)單元的SPI總線接口通過(guò)SPI總線和N個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制芯片的SPI接口相連，單片機(jī)單元和所述的信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的輸入端相連，信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元的輸出端分別和所述的N個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的片選信號(hào)輸入端、N個(gè)電源控制電路的輸入端相連，N個(gè)電源控制電路的輸出端和N個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作電源輸入端一一對(duì)應(yīng)相連，N個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和N個(gè)步進(jìn)電機(jī)一一對(duì)應(yīng)相連。單片機(jī)單元發(fā)出片選控制信號(hào)給信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元，信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元經(jīng)過(guò)處理再發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)控制芯片的片選信號(hào)輸入端，對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制芯片進(jìn)行選擇切換，同時(shí)單片機(jī)單元發(fā)出電源控制信號(hào)給信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元，信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元經(jīng)過(guò)處理再發(fā)出控制信號(hào)給相應(yīng)的電源控制電路的輸入端，電源控制電路的輸出端輸出電源信號(hào)給片選選中的步進(jìn)電機(jī)控制芯片的工作電源輸入端，使片選選中的步進(jìn)電機(jī)控制芯片獲得工作電壓，單片機(jī)單元通過(guò)SPI總線接口發(fā)送步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)命令到SPI總線，片選選中的步進(jìn)電機(jī)控制芯片通過(guò)SPI接口接收步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)命令，經(jīng)過(guò)處理后再發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所述的步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)SPI總線接口控制多個(gè)步進(jìn)電機(jī)的目的。本技術(shù)方案采用具有SPI接口的步進(jìn)電機(jī)控制芯片，通過(guò)SPI總線將多個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制芯片連接在一起，每個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制芯片控制一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)片選信號(hào)對(duì)需要控制的步進(jìn)電機(jī)控制芯片進(jìn)行選擇切換，單片機(jī)通過(guò)SPI總線發(fā)送步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)命令，實(shí)現(xiàn)通過(guò)一個(gè)SPI總線接口控制多個(gè)步進(jìn)電機(jī)的功能。信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元用于信號(hào)的驅(qū)動(dòng)，隔離單片機(jī)單元和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，保證信號(hào)穩(wěn)定。電源控制電路使各個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電源相互分離，便于單獨(dú)控制切換，減小了電路相互間的影響。本技術(shù)方案占用單片機(jī)資源少，降低單片機(jī)I0端口資源要求，從而降低成本，通過(guò)SPI總線發(fā)送運(yùn)動(dòng)命令實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且通過(guò)配置寄存器可以編程電機(jī)加減速曲線，從而減少軟件編程的復(fù)雜性。