[實用新型]一種步進電機控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820063786.5
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN207968361U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 徐坤
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州金軟電子科技有限公司
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 連圍

本實用新型提供了一種步進電機控制系統(tǒng)，包括鍵盤、數(shù)碼管、鍵盤/顯示驅(qū)動單元、控制單元、調(diào)速旋鈕、光電隔離單元、功率驅(qū)動單元、過流保護單元和RS232接口單元。本實用新型采用超強抗干擾、小巧低功耗的工業(yè)級STC12C單片機，并將系統(tǒng)中的數(shù)字電路和電機電路進行電氣隔離，充分利用單片機內(nèi)部的硬件資源，簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)成本，適用于針對電磁干擾較強以及要求低成本應用的場合，并且提供鍵盤、調(diào)節(jié)旋鈕和上位機三種方式調(diào)節(jié)步進電機的工作方式和轉(zhuǎn)動速率等參數(shù)，同時系統(tǒng)具有良好的通用性，只需適當改變輸出口各位控制端，即可控制不同相數(shù)的步進電機。

技術(shù)領域

本實用新型涉及智能工業(yè)設備技術(shù)領域，特別涉及一種步進電機控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

步進電機是工業(yè)控制中應用十分廣泛的一種電動機，它能將數(shù)字信號直接轉(zhuǎn)換成角位移或線位移，驅(qū)動速度和指令脈沖能嚴格同步，具有較高的定位精度，在數(shù)控機床等領域應用廣泛。但現(xiàn)有的步進電機控制系統(tǒng)設計成本較高，并且抗電磁干擾程度較弱，使其推廣使用受到了一定的限值。

實用新型內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種步進電機控制系統(tǒng)，采用超強抗干擾、小巧低功耗的工業(yè)級STC12C單片機，并將系統(tǒng)中的數(shù)字電路和電機電路進行電氣隔離，充分利用單片機內(nèi)部的硬件資源，簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)成本，適用于針對電磁干擾較強以及要求低成本應用的場合。

(二)技術(shù)方案

一種步進電機控制系統(tǒng)，包括鍵盤、數(shù)碼管、鍵盤/顯示驅(qū)動單元、控制單元、調(diào)速旋鈕、光電隔離單元、功率驅(qū)動單元、過流保護單元和RS232接口單元；所述鍵盤/顯示驅(qū)動單元的輸入端連接所述鍵盤，輸出端連接所述數(shù)碼管；所述控制單元分別與所述調(diào)速旋鈕和所述光電隔離單元相連接；所述光電隔離單元的輸出端連接所述功率驅(qū)動單元，所述功率驅(qū)動單元的輸出端連接步進電機；所述過流保護單元的輸入端與所述步進電機相連接，輸出端連接所述控制單元；所述控制單元通過所述RS232接口單元連接上位機；

所述鍵盤/顯示驅(qū)動單元驅(qū)動所述鍵盤和所述數(shù)碼管，用于按鍵輸入的方式設置所述步進電機的工作方式與轉(zhuǎn)速，所述步進電機的轉(zhuǎn)速顯示于所述數(shù)碼管，所述鍵盤/顯示驅(qū)動單元包括驅(qū)動芯片、石英晶振、第一～第三電容和第一～第二十五電阻，其中所述驅(qū)動芯片選用ZLG7289；

所述調(diào)速旋鈕用于實現(xiàn)所述步進電機轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)；

所述控制單元對所述鍵盤和所述調(diào)速旋鈕的動作及所述過流保護單元的反饋信號進行處理，輸出相匹配的PWM脈沖信號控制所述步進電機工作；

所述光電隔離單元將系統(tǒng)的數(shù)字電路和電機電路進行電氣隔離，所述光電隔離單元包括光電隔離器、第二十六和第二十七電阻，其中所述光電隔離器選用6N137；

所述功率驅(qū)動單元將所述控制單元的輸出脈沖進行功率放大，以帶動所述步進電機轉(zhuǎn)動，所述功率驅(qū)動單元包括第一和第二場效應管、第一～第三三極管、第一～第十二極管、電感和第二十八～第三十電阻，其中所述第四和第七二極管為齊納二極管；

所述過流保護單元檢測所述步進電機的工作電流是否過大，并輸出反饋信號送入所述控制單元，所述過流保護單元包括第四和第五三極管、第十一二極管和第三十五～第三十七電阻，其中所述第十一二極管為齊納二極管；

所述控制單元還通過所述RS232接口單元與所述上位機進行數(shù)據(jù)交換，將所述步進電機的運行參數(shù)上傳給所述上位機，同時可通過所述上位機實現(xiàn)對所述步進電機工作方式的調(diào)整與控制，所述RS232接口單元包括電平轉(zhuǎn)換芯片和第四～第八電容，其中所述電平轉(zhuǎn)換芯片選用MAX232。

進一步的，所述控制單元選用單片機STC12C4052AD。

進一步的，所述鍵盤為8*8鍵盤。