一种步进电机控制系统技术方案

一种步进电机控制系统属于电学领域，具体的是涉及一种步进电机控制系统。本发明专利技术提供一种程序简单、通用性强的一种步进电机控制系统。本发明专利技术包括电机驱动模块、电源模块、键盘控制模块、数码显示模块、PWM产生模块、信号处理器、控制器、校准模块、继电器、开关、存储器和无线控制模块，其特征在于：PWM产生模块连接控制器的信号输入端，控制器将产生的PWM信号送入信号处理器内处理后在存储器内储存，控制的信号控制端口连接无线控制模块，控制器连接电源模块，电源模块连接键盘控制模块，键盘控制模块的输出端连接数码显示模块；控制器的信号输出端连接继电器、继电器控制开口连接电机驱动模块；控制器的输出端还连接校准模块。

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机控制系统
本专利技术属于电学领域，具体的是涉及一种步进电机控制系统。
技术介绍
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，步进电机控制系统主要由步进控制器,功率放大器及步进电机等组成。采用单片机控制,用软件代替上述步进控制器,使得线路简单,成本低,可靠性大大增加。软件编程可灵活产生不同类型步进电机励磁序列来控制各种步进电机的运行方式。步进电动机是一种数字控制电动机,它将接收到的电脉冲信号转变为角位移。在未超载的情况下,电机的转速和停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。步进电机经常用于高精度的运动控制机电系统中,步进电机的控制系统是保证其实现指定运动规律的基础。现有的步进电机控制方法,目的都是为提高控制精度,采用模糊逻辑与神经网络等理论,以及DSP或FPGA等作为硬件实现技术,控制程序流程一般是采用循环体内顺序执行这种结构。所提出的控制方法都没有考虑系统程序异常,通用性也较差。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种程序简单、通用性强的一种步进电机控制系统。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括电机驱动模块、电源模块、键盘控制模块、数码显示模块、PWM产生模块、信号处理器、控制器、校准模块、继电器、开关、存储器和无线控制模块，其特征在于：PWM产生模块连接控制器的信号输入端，控制器将产生的PWM信号送入信号处理器内处理后在存储器内储存，控制的信号控制端口连接无线控制模块，控制器连接电源模块，电源模块连接键盘控制模块，键盘控制模块的输出端连接数码显示模块；控制器的信号输出端连接继电器、继电器控制开口连接电机驱动模块；控制器的输出端还连接校准模块。作为一种优选方案，所述的控制器为AT89C51单片机。作为另一种优选方案，校准模块与信号处理器相连。本专利技术有益效果。本专利技术以驱动、控制装置构成的步进电机系统在经济型的数控机床、工业控制及仪器仪表等领域有着广泛的运用。设计了一种基于步进电机控制系统,硬件结构简单,价格便宜,软件部分能实现对电机的精确与稳定控制,且具备异常处理能力,还提高了系统的通用性。同时,软件引进了RTX内核,使系统操作具有实时性,该系统大大减低了步进电机控制系统的成本,具有广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术的电路原理框图。具体实施方式如图所示，本专利技术包括电机驱动模块、电源模块、键盘控制模块、数码显示模块、PWM产生模块、信号处理器、控制器、校准模块、继电器、开关、存储器和无线控制模块，其特征在于：PWM产生模块连接控制器的信号输入端，控制器将产生的PWM信号送入信号处理器内处理后在存储器内储存，控制的信号控制端口连接无线控制模块，控制器连接电源模块，电源模块连接键盘控制模块，键盘控制模块的输出端连接数码显示模块；控制器的信号输出端连接继电器、继电器控制开口连接电机驱动模块；控制器的输出端还连接校准模块。作为一种优选方案，所述的控制器为AT89C51单片机。作为另一种优选方案，校准模块与信号处理器相连。本专利技术以单片机为核心设计出一个单片机控制步进电机的控制系统。采用AT89C51作为控制单元，通过键盘实现对步进电机转动方向及转动速度的控制，并且将步进电机的转动速度动态显示在LED数码管上。近年，由于CHMOS技术的进步，大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。因为单片机芯片多数是采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高，又出现了HMOS（高密度、高速度MOS）和CHMOS工艺。CHMOS和HMOS工艺的结合。目前生产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度，传输延迟时间小于2ns，它的综合优势已在于TTL电路。因而，在单片机领域CMOS正在逐渐取代TTL电路。单片机是通过内部总线把计算机的各主要部件接为一体，其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。其中，地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址，CPU通过它们将地址输出到存储器或I/O接口；数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间，或存储器与外设之间交换数据；控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。考虑到经济和可靠性的要求，本设计中采用AT89C51单片机，它宏晶科技设计生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机。是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进电机控制系统，包括电机驱动模块、电源模块、键盘控制模块、数码显示模块、PWM产生模块、信号处理器、控制器、校准模块、继电器、开关、存储器和无线控制模块，其特征在于：PWM产生模块连接控制器的信号输入端，控制器将产生的PWM信号送入信号处理器内处理后在存储器内储存，控制的信号控制端口连接无线控制模块，控制器连接电源模块，电源模块连接键盘控制模块，键盘控制模块的输出端连接数码显示模块；控制器的信号输出端连接继电器、继电器控制开口连接电机驱动模块；控制器的输出端还连接校准模块。

【技术特征摘要】
1.一种步进电机控制系统，包括电机驱动模块、电源模块、键盘控制模块、数码显示模块、PWM产生模块、信号处理器、控制器、校准模块、继电器、开关、存储器和无线控制模块，其特征在于：PWM产生模块连接控制器的信号输入端，控制器将产生的PWM信号送入信号处理器内处理后在存储器内储存，控制的信号控制端口连接无线控制模块，控制器连接电源模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志杰，
申请(专利权)人：何志杰，
类型：发明
国别省市：辽宁,21