[實用新型]一種步進電機示教演示儀的控制電路

有效

• 申請號: 202023136826.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN213987980U
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 周靈彬;韓華強;唐揚
• 申請（專利權）人: 紹興職業技術學院
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本實用新型公開了一種步進電機示教演示儀的控制電路，包括單片機、步進電機、光電模塊測速電路、藍牙模塊、按鍵輸入模塊、LCD顯示模塊、電機驅動電路及供電電路，光電模塊測速電路包括光電對射傳感器及濾波電路，供電電路包括USB供電單元以及外部供電接線端，USB供電單元包括USB Type?C供電接口及USB總線轉接芯片，USB Type?C供電接口的VBUS腳連接主電路電源線，外部供電接線端的DC腳通過第五二極管D5連接主電路電源線，外部供電接線端的DC腳與一個穩壓芯片的輸入腳連接，穩壓芯片的輸出腳連接主電路電源線，電機驅動電路上還連接有4路LED顯示單元。本結構整個電路結構簡單，操作方便。

技術領域

本實用新型涉及一種步進電機示教演示儀的技術領域，特別是一種步進電機示教演示儀的控制電路。

背景技術

大學教學中課程詳細介紹了目前應用非常廣泛的步進電動機，其工作原理是：給定子三個勵磁繞組輪流通入直流電流，使定子產生的脈沖電磁場,作用在磁性轉子鐵芯上使轉子產生轉動。在實際的教學過程中，步進電機的工作原理較為抽象，變化的磁場是看不見的，更別說控制，常規的教學手段主要依靠書本上的理論知識，在教學過程中會增加教學難度以及學生的理解也會變得困難，因此就有了步進電機示教演示儀，在步進電機示教演示儀中包含有控制電路部分，但是現有的步進電機示教演示儀的控制電路存在以下幾個問題：1、現有的技術只是簡單的把步進電機的繞組裸露出來，轉動時需要手動模擬步進電機繞組的順序，因此相對演示效果差；2、而且無設置藍牙等傳輸方式，導致后期數據儲存不當時，容易丟失；3、且無法適應對不同功率電機的控制，故此需要改進。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種演示效果好、操作結構簡單、并增設藍牙功能，同時還能夠適應對不同功率電機的控制的一種步進電機示教演示儀的控制電路。

為了實現上述目的，本實用新型所設計的一種步進電機示教演示儀的控制電路，包括單片機以及步進電機M1，所述的單片機上連接有光電模塊測速電路、藍牙模塊、按鍵輸入模塊、LCD顯示模塊、電機驅動電路以及供電電路，所述的光電模塊測速電路包括用于采集步進電機M1的轉動情況的光電對射傳感器LE1以及濾波電路，所述的濾波電路的型號為CD40106，所述的電機驅動電路通訊連接在單片機與步進電機M1之間，其中所述的供電電路包括用于實現小功率電機供電的USB供電單元以及用于給大功率電機供電的外部供電接線端 P1，所述的USB供電單元包括USB Type-C供電接口USB1以及USB總線轉接芯片U2，USBType-C供電接口USB1的VBUS腳連接主電路電源線VCC，所述USB Type-C供電接口USB1與單片機之間連接所述USB 總線轉接芯片U2，所述的外部供電接線端P1的輸入電壓范圍為 5V-35V，所述外部供電接線端P1的DC腳通過第五二極管D5連接主電路電源線VCC，所述外部供電接線端P1的DC腳與一個穩壓芯片U5 的輸入腳連接，所述穩壓芯片U5的輸出腳Vout連接主電路電源線VCC，所述穩壓芯片U5的輸出腳Vout還通過第九電容C9連接接地端GND，所述的電機驅動電路上還連接有用于指示當前相線圈的工作狀態的 4路LED顯示單元。

進一步，為了使得電路更加穩定，所述的電機驅動電路包括電機驅動芯片U4，所述電機驅動芯片U4的型號為ULN2803，所述電機驅動芯片U4的17腳、18腳并聯后與步進電機M1的A腳連接，所述電機驅動芯片U4的16腳、15腳并聯后與步進電機M1的B腳連接,所述電機驅動芯片U4的14腳、13腳并聯后與步進電機M1的C腳連接, 所述電機驅動芯片U4的12腳、11腳并聯后與步進電機M1的D腳連接，所述電機驅動芯片U4的10腳連接外部供電接線端P1的DC腳，所述的LED顯示單元包括相互串聯的一個發光二極管和一個調節電阻，且4個調節電阻的另一端均連接外部供電接線端P1的DC腳，且4個發光二極管的另一端分別對應連接在步進電機M1的A腳、B 腳、C腳和D腳上。