一种步进电机的控制装置和控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种步进电机的控制装置和控制系统。所述步进电机的控制装置包括FPGA芯片，所述FPGA芯片包括至少一个控制模块，所述控制模块包括：步数监控子模块，用于监控当前步进电机的运行步数；控制子模块，与所述步数监控子模块连接，用于根据所述运行步数和预设参数对所述步进电机进行控制。利用该步进电机的控制装置能够在降低成本的基础上，实现对步进电机地精准控制。

A Control Device and Control System of Stepping Motor

The invention discloses a control device and a control system of a stepping motor. The control device of the stepper motor includes a FPGA chip, which includes at least one control module. The control module includes a step number monitoring sub-module for monitoring the running steps of the current stepper motor, and a control sub-module connected with the step number monitoring sub-module for controlling the stepper motor according to the running steps and preset parameters. The control device of the stepper motor can realize precise control of the stepper motor on the basis of reducing the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机的控制装置和控制系统
本专利技术实施例涉及控制
，尤其涉及一种步进电机的控制装置和控制系统。
技术介绍
步进电机是一种将数字脉冲转换为相应位移增量的电磁机械。步进电机常见的控制方法是采用单片机结合步进电机控制器的方法进行控制。然而，现有通过单片机结合步进电机控制器控制步进电机时存在以下缺点：若采用开环控制，则定位精度难以保证；若采用闭环方式需要采用价格高昂的编码器对步进电机进行步数反馈和校准。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种步进电机的控制装置和控制系统，以在降低成本的基础上，实现对步进电机地精准控制。第一方面，本专利技术实施例提供了一种步进电机的控制装置，所述步进电机的控制装置包括FPGA芯片，所述FPGA芯片包括至少一个控制模块，所述控制模块包括：步数监控子模块，用于监控当前步进电机的运行步数；控制子模块，与所述步数监控子模块连接，用于根据所述运行步数和预设参数对所述步进电机进行控制。可选的，所述预设参数包括预设校准步数和预设的目标步数；相应的，所述控制子模块，包括：校准控制单元和减速控制单元；所述校准控制单元，用于在校准功能被触发时，根据所述运行步数和预设校准步数对所述步进电机进行校准控制；所述减速控制单元，用于在减速功能被触发时，根据所述运行步数和预设的目标步数对所述步进电机进行减速控制。可选的，所述校准控制单元，具体用于：在校准功能被触发时，将所述运行步数修正为所述预设校准步数，所述校准功能被触发包括所述校准控制单元接收到校准触发信号和校准使能信号。可选的，所述减速控制单元，具体用于：在减速功能被触发时，根据所述运行步数和预设的目标步数确定剩余步数；若所述剩余步数小于或等于减速阈值，则根据预设的第一减速曲线控制所述步进电机进行减速；若所述剩余步数大于减速阈值且所述运行步数大于行进阈值，则根据当前运行步数对应的预先确定的第二减速曲线控制所述步进电机进行减速并根据所述减速阈值和运行步数修正目标步数；其中，所述减速功能被触发包括所述减速控制单元接收到减速触发信号和减速使能信号。可选的，步进电机的控制装置，还包括：边沿检测子模块，分别与所述步数监控子模块和控制子模块连接，用于进行信号的跳变沿的检测，所述信号包括：电机启动信号、校准触发信号和减速触发信号。可选的，步进电机的控制装置，所述预设参数包括：预设的目标步数和目标速度，相应的，所述控制子模块包括：速度调节单元，用于根据所述运行步数、预设的目标步数和目标速度对所述步进电机进行速度调节。可选的，所述速度调节单元，具体用于：如果所述运行步数对应的速度小于目标速度且所述运行步数小于预设倍数的目标步数，则生成加速指令；如果所述运行步数对应的速度小于目标速度且所述运行步数大于或等于预设倍数的目标步数，则生成减速指令；如果所述运行步数等于目标速度且所述运行步数小于所述目标步数减去加速阶段步数，则生成匀速指令；如果所述目标步数减去所述运行步数小于或等于预设的减速阶段步数，则生成减速指令。可选的，步进电机的控制装置，还包括：脉冲生成子模块，分别与所述步数监控子模块和控制子模块连接，用于根据预设的启动速度或所述运行步数对应的速度产生脉冲信号，以驱动所述步进电机。可选的，步进电机的控制装置，还包括：参数配置子模块，与所述控制子模块连接，用于配置所述步进电机的运行参数，所述运行参数包括启动速度、目标速度、目标步数、目标加速度、负载情况、速度对照表、校准使能和/或减速使能，其中，所述速度对照表为根据所述启动速度、目标速度、目标步数、目标加速度和负载情况生成的对照表，所述速度对照表包括第一减速曲线和第二减速曲线。可选的，步进电机的控制装置，还包括：故障报警子模块，分别与所述步数监控子模块和参数配置子模块连接，用于在接收到结束指令后，根据所述运行参数确定报警信号。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种步进电机的控制系统，其特征在于，包括：上位机和与所述上位机连接的本专利技术实施例所提供的步进电机的控制装置；所述上位机，用于获取至少一个步进电机的运行参数，所述运行参数包括启动速度、目标速度、目标步数、目标加速度、速度对照表、校准使能和/或减速使能；所述步进电机的控制装置，用于接收所述上位机发送的各所述运行参数，并基于所述运行参数对对应的步进电机进行控制。本专利技术实施例提供了一种步进电机的控制装置和控制系统，该步进电机的控制装置包括FPGA芯片，所述FPGA芯片包括至少一个控制模块，所述控制模块包括：步数监控子模块，用于监控当前步进电机的运行步数；控制子模块，与所述步数监控子模块连接，用于根据所述运行步数和预设步数对所述步进电机进行控制。利用该步进电机的控制装置中一个控制模块可以控制一个步进电机，通过该步进电机的控制装置能够实现对至少一个步进电机进行控制，降低了现有技术中一个步进电机要配有一块单片机所带来的成本。此外，步进电机的控制装置中的控制子模块通过运行步数和预设步数能够实现对步进电机的精准控制，提高了用户的使用体验。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种步进电机的控制装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的又一种步进电机的控制装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例三提供的另一种步进电机的控制装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程描绘的处理或方法。虽然流程将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。图1为本专利技术实施例提供的一种步进电机的控制装置的结构示意图，该步进电机的控制装置可适用于对步进电机进行控制的情况，具体地，该步进电机的控制装置可以适用于根据上位机发送的步进电机的运行参数，控制步进电机进行液面探测的情况。该步进电机的控制装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在终端设备上，在本实施例中终端设备包括但不限于：计算机或步进电机等设备。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种步进电机的控制装置，包括：FPGA芯片，所述FPGA芯片包括至少一个控制模块，所述控制模块包括：步数监控子模块11，用于监控当前步进电机的运行步数；控制子模块12，与步数监控子模块11连接，用于根据所述运行步数和预设步数对所述步进电机进行控制。在本实施例中，步进电机的控制装置的工作过程可以为：步进电机的控制装置中所包括的FPGA芯片通过控制模块对步进电机进行驱动控制。一个控制模块可以对应一个步进电机，一个FPGA芯片包括的至少一个控制模块能够控制至少一个步进电机。具体地控制过程以一个控制模块控制一个步进电机为例进行说明：控制模块所包括的步数监控子模块11监测当前步进电机的运行步数，控制子模块12获取到步数监控子模块11所监控的运行步数后，可以根据运行步数和预设步数确定对步进电机的控制策略。具体地控制策略可以根据预设步数所包括的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种步进电机的控制装置，其特征在于，所述步进电机的控制装置包括FPGA芯片，所述FPGA芯片包括至少一个控制模块，所述控制模块包括：步数监控子模块，用于监控当前步进电机的运行步数；控制子模块，与所述步数监控子模块连接，用于根据所述运行步数和预设参数对所述步进电机进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种步进电机的控制装置，其特征在于，所述步进电机的控制装置包括FPGA芯片，所述FPGA芯片包括至少一个控制模块，所述控制模块包括：步数监控子模块，用于监控当前步进电机的运行步数；控制子模块，与所述步数监控子模块连接，用于根据所述运行步数和预设参数对所述步进电机进行控制。2.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，其特征在于，所述预设参数包括预设校准步数和预设的目标步数；相应的，所述控制子模块，包括：校准控制单元和减速控制单元；所述校准控制单元，用于在校准功能被触发时，根据所述运行步数和预设校准步数对所述步进电机进行校准控制；所述减速控制单元，用于在减速功能被触发时，根据所述运行步数和预设的目标步数对所述步进电机进行减速控制。3.根据权利要求2所述的步进电机的控制装置，其特征在于，所述校准控制单元，具体用于：在校准功能被触发时，将所述运行步数修正为所述预设校准步数，所述校准功能被触发包括所述校准控制单元接收到校准触发信号和校准使能信号。4.根据权利要求2所述的步进电机的控制装置，其特征在于，所述减速控制单元，具体用于：在减速功能被触发时，根据所述运行步数和预设的目标步数确定剩余步数；若所述剩余步数小于或等于减速阈值，则根据预设的第一减速曲线控制所述步进电机进行减速；若所述剩余步数大于减速阈值且所述运行步数大于行进阈值，则根据当前运行步数对应的预先确定的第二减速曲线控制所述步进电机进行减速并根据所述减速阈值和运行步数修正目标步数；其中，所述减速功能被触发包括所述减速控制单元接收到减速触发信号和减速使能信号。5.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，还包括：边沿检测子模块，分别与所述步数监控子模块和控制子模块连接，用于进行信号的跳变沿的检测，所述信号包括：电机启动信号、校准触发信号和减速触发信号。6.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，所述预设参数包括：预设的目标步数和目标速度，相应的，所述控制子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子樵，孟阳，
申请(专利权)人：蓝怡科技集团股份有限公司，浙江蓝怡医药有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31