一种自控式步进电机控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自控式步进电机控制器。包括有：MCU控制单元、与步进电机连接的步进电机驱动集成单元、拨码开关单元、串口通信单元、输入单元、电源单元；MCU控制单元完成所要求的步进电机运动控制，即根据所接收的PC上位机及IO外部指令输入的运动方式进行运算，并直接对步进电机驱动集成单元运行功能设置，不需外部另带控制器或PLC进行运动控制，只需上电即可独立完成对步进电机进行运动控制，所开放的输入单元可接收IO外部指令输入，并可通过PC上位机对其进行参数设定，运动方式输入更加灵活。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机电控制领域，具体涉及一种自控式步进电机控制器。
技术介绍
随着自动化一体机的发展，对电控设备的体积、功能、成本都有较高的要求。步进电机作为执行单元在工控设备领域应用广泛，目前，步进电机的控制方式是，首先由PLC或运动控制器发送命令，然后专用驱动器接收到此命令，再对步进电机进行驱动控制完成所要求的运动轨迹，这种传统式结构相对复杂、成本高、体积大、操作复杂，以及需要一定专业技术水平的人员才能操作。在对精确定位无要求等某些应用场合，需要一种功能简单、体积小、低成本、独立完成特定运动以及操作简易的步进电机驱动器，比如，只要需提供电源，就能让步进电机带动负载达到某一速度做单方向或正负往返运动；或者，外部只提供IO信号或限位信号（比如光电开关信号），不需复杂的脉冲和方向信号，也能使电机达到使用者的简单运行要求。针对这种简单的需求，传统式结构很难满足。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本技术的目的即在于提供一种自控式步进电机控制器。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术的自控式步进电机控制器，包括有：MCU控制单元、与步进电机连接的步进电机驱动集成单元、拨码开关单元、串口通信单元、输入单元、电源单元；所述MCU控制单元通过串口通信单元完成与PC上位机的通信及通过输入单元接收IO外部指令输入，所述拨码开关单元分别与MCU控制单元、步进电机驱动集成单元连接完成对步进电机速度、电流以及是否进行IO控制的设定，所述步进电机驱动集成单元与MCU控制单元连接接收MCU控制单元的控制信号来控制驱动步进电机，所述电源单元分别与MCU控制单元及步进电机驱动集成单元连接进行供电。进一步，所述MCU控制单元主要包括有：运动控制单元、驱动电机控制单元、串口单元、IO单元1、IO单元2；所述运动控制单元依次与串口单元及串口通信单元连接完成与PC上位机的通信，所述运动控制单元依次与IO单元1及输入单元连接接收IO外部指令输入，所述运动控制单元依次与IO单元2及拨码开关单元连接接收是否进行IO控制的设定，所述运动控制单元依次与驱动电机控制单元及步进电机驱动集成单元连接对步进电机驱动集成单元进行信号控制。更进一步，所述驱动电机控制单元的驱动模式分为细分、使能、方向、脉冲模式。本技术提供的自控式步进电机控制器集运动控制与步进电机驱动一体，采用高性能低廉成本的MCU控制单元为控制核心，利用高性能低廉成本的步进电机驱动集成单元作为步进电机驱动。其中MCU控制单元完成所要求的步进电机运动控制，即根据所接收的PC上位机及IO外部指令输入的运动方式进行运算，并直接对步进电机驱动集成单元运行功能设置，不需外部另带控制器或PLC进行运动控制，只需上电即可独立完成对步进电机进行运动控制，所开放的输入单元可接收IO外部指令输入，并可通过PC上位机对其进行参数设定，运动方式输入更加灵活。附图说明为了易于说明，本技术由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图1为本技术一种自控式步进电机控制器的电路连接框图；图2为本技术一种自控式步进电机控制器的控制流程图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1，本技术的自控式步进电机控制器，是随着MCU和集成步进电机驱动单元的性能集成度高与成本低廉的不断发展而设计出来的，包括有：MCU控制单元、与步进电机连接的步进电机驱动集成单元、拨码开关单元、串口通信单元、输入单元、电源单元；该MCU控制单元通过串口通信单元完成与PC上位机的通信实现实时修改相应参数的功能及通过输入单元接收IO外部指令输入，该拨码开关单元分别与MCU控制单元、步进电机驱动集成单元连接完成对步进电机速度、电流以及是否进行IO控制的设定，该步进电机驱动集成单元与MCU控制单元连接接收MCU控制单元的控制信号来控制驱动步进电机，该电源单元分别与MCU控制单元及步进电机驱动集成单元连接进行供电。其中，该MCU控制单元主要包括有：运动控制单元、驱动电机控制单元、串口单元、IO单元1、IO单元2；该运动控制单元依次与串口单元及串口通信单元连接完成与PC上位机的通信，该运动控制单元依次与IO单元1及输入单元连接接收IO外部指令输入，该运动控制单元依次与IO单元2及拨码开关单元连接接收是否进行IO控制的设定，该运动控制单元依次与驱动电机控制单元及步进电机驱动集成单元连接对步进电机驱动集成单元进行信号控制。各单元主要功能为：步进电机驱动集成单元外接并驱动步进电机，可通过拨码开关单元设定其输出电流；串口通信单元主要完成MCU控制单元与PC上位机通信，接收PC上位机所发送的相应参数(速度、方向、运动模式、旋转圈数等）修改命令,实现实时修改相应参数的功能；输入单元主要完成MCU控制单元与IO外部指令输入及隔离功能；MCU控制单元接收串口通信单元的指令修改相应的参数(速度、方向、运动模式、旋转圈数等），接收输入单元的IO外部指令或无需IO外部指令对步进电机驱动集成单元控制，从而控制电机运行；IO单元1与输入单元连接，用于接收IO外部指令并起隔离作用；IO单元2与拨码开关单元连接，用于接收拨码开关单元所设定的速度与是否IO控制信号；驱动电机控制单元对步进电机驱动集成单元进行细分、方向、脉冲以及使能控制；运动控制单元对串口单元、IO单元1和IO单元2的输入信号进行相关控制算法的处理，以及将相应的控制信号传输至驱动电机控制单元。具体参见图2，为该自控式步进电机控制器的控制流程图，其中的软件控制包括初始化、串口操作以及控制模式选择。初始化主要是对MCU控制单元的相关函数、参数变量进行初始化；串口操作主要是接收PC上位机的操作命令及给PC上位机反馈数据；控制模式选择主要通过判断外接的拨码开关单元确定MCU控制单元主要的运行控制方式，有自运行模式和通过外接IO信号进行控制模式，自运行模式主要是控制器上电，即可根据设定好的速度、方向进行自动旋转，外接IO信号进行控制模式主要是根据设定速度，控制器上电，通过外接IO信号控制步进电机运行的启动、停止以及方向。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自控式步进电机控制器，其特征在于，包括有：MCU控制单元、与步进电机连接的步进电机驱动集成单元、拨码开关单元、串口通信单元、输入单元、电源单元；所述MCU控制单元通过串口通信单元完成与PC上位机的通信及通过输入单元接收IO外部指令输入，所述拨码开关单元分别与MCU控制单元、步进电机驱动集成单元连接完成对步进电机速度、电流以及是否进行IO控制的设定，所述步进电机驱动集成单元与MCU控制单元连接接收MCU控制单元的控制信号来控制驱动步进电机，所述电源单元分别与MCU控制单元及步进电机驱动集成单元连接进行供电。

【技术特征摘要】
1.一种自控式步进电机控制器，其特征在于，包括有：MCU控制单元、与步进电机连接的步进电机驱动集成单元、拨码开关单元、串口通信单元、输入单元、电源单元；所述MCU控制单元通过串口通信单元完成与PC上位机的通信及通过输入单元接收IO外部指令输入，所述拨码开关单元分别与MCU控制单元、步进电机驱动集成单元连接完成对步进电机速度、电流以及是否进行IO控制的设定，所述步进电机驱动集成单元与MCU控制单元连接接收MCU控制单元的控制信号来控制驱动步进电机，所述电源单元分别与MCU控制单元及步进电机驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李寒逸，郑铁帅，
申请(专利权)人：深圳华航智能装备技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44