一种步进电机控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种步进电机控制电路，包括电机控制驱动电路和电源转换电路，所述电源转换电路用于为电机控制驱动电路提供电源，电机控制驱动电路包括电机控制驱动单元、限位开关电路、编码器接口、电机驱动控制接口和I/O接口，电机控制驱动单元通过所述限位开关电路连接限位开关，所述电机控制驱动单元通过所述编码器接口连接外部编码器，所述电机控制驱动单元通过电机驱动控制接口连接步进电机，所述电机控制驱动单元通过所述I/O接口连接控制器。该实用新型专利技术通过电机控制驱动单元、电源转换芯片以及电阻、电容、电感等分离元器件，实现了电机控制兼驱动功能、限位开关、编码器输入接口、电流检测功能，并能与主控单元进行信息交互。交互。交互。

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机控制电路


[0001]本技术涉及电机控制领域，尤其是涉及了一种步进电机控制电路。

技术介绍

[0002]步进电机通常由控制器发出脉冲信号，脉冲信号进入到驱动器后由驱动器转换成强电流驱动步进电机的运转。控制器需要复杂的算法输出用于控制速度、位移的脉冲信号，驱动器一般是由分立元件MOS管搭建成双H桥驱动电路。对于运行精度、平滑性、可靠性等运动控制要求比较高的一些产品应用，这种分立元件搭建的电路很难满足设计要求。目前现有技术存在一定的缺点：1、通过分离元件搭建控制和驱动电路实现起来比较复杂，开发难度比较大，很难达到良好的控制效果；2、分立元件搭建电路，将使用更多的元器件导致电路失效率更高，可靠性难以得到保障；3、缺少检测及故障诊断功能，安全性难以得到保障。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中所存在的问题，本技术提出了一种步进电机控制电路。
[0004]一种步进电机控制电路，包括电机控制驱动电路和电源转换电路，所述电源转换电路用于为电机控制驱动电路提供电源，所述电机控制驱动电路包括电机控制驱动单元、限位开关电路、编码器接口、电机驱动控制接口和I/O接口，所述电机控制驱动单元通过所述限位开关电路连接限位开关，所述电机控制驱动单元通过所述编码器接口连接外部编码器，所述电机控制驱动单元通过电机驱动控制接口连接步进电机，所述电机控制驱动单元通过所述I/O接口连接控制器。
[0005]基于上述，所述限位开关电路包括电阻R2、电阻R4、二极管D2和发光二极管D4，所述电阻R2的一端分别连接电机控制驱动单元、电阻R4的一端和二极管D2的阳极，所述电阻R2的另一端连接电源，所述电阻R4的另一端通过发光二极管D4接地，所述二极管D2的阴极用于连接限位开关。
[0006]基于上述，所述电机控制驱动单元为电机控制驱动芯片U2，型号为TMC5130A
‑
TA；电机控制驱动芯片U2的23脚、24脚和25脚分别用于连接外部编码器，电机控制驱动芯片U2的15脚、19脚、42脚和46脚分别用于连接步进电机，电机控制驱动芯片U2的26脚和27脚分别用于连接控制器。
[0007]基于上述，电源转换电路包括5V电源转换电路和3.3V电源转换电路，5V电源转换电路包括电源转换芯片U1，型号为TPS5430DDA，电源转换芯片U1的输入端连接24V电源，电源转换芯片U1的输出端输出5V电源；3.3V电源转换电路包括电源转换芯片U3，型号为RT7257GHZSP，电源转换芯片U3的输入端连接电源转换芯片U1的输出端，电源转换芯片U3的输出端输出3.3V电源。
[0008]本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术通过电机控制驱动单元、电源转换芯片以及电阻、电容、电感等分离元器件，实现了电机控制兼驱动功能、限位开关、编码器输入接口、电流检测功能，并能与主控单元进行信息交互。
附图说明
[0009]图1是本技术电机控制驱动电路的电路结构示意图。
[0010]图2是本技术电源转换电路的电路结构示意图。
具体实施方式
[0011]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0012]如图1和图2所示，一种步进电机控制电路，包括电机控制驱动电路和电源转换电路，所述电源转换电路用于为电机控制驱动电路提供电源，所述电机控制驱动电路包括电机控制驱动单元、限位开关电路、编码器接口、电机驱动控制接口和I/O接口，所述电机控制驱动单元通过所述限位开关电路连接限位开关，所述电机控制驱动单元通过所述编码器接口连接外部编码器，所述电机控制驱动单元通过电机驱动控制接口连接步进电机，所述电机控制驱动单元通过所述I/O接口连接控制器。
[0013]使用时，所述电源转换电路用于为电机控制驱动电路提供所需的电压如+5V电压、+3.3V电压等。所述电机控制驱动单元通过所述限位开关电路连接限位开关，用于检测和获取限位开关的动作信息。所述电机控制驱动单元通过所述编码器接口连接外部编码器，用于获取外部编码器的检测信息。所述电机控制驱动单元通过电机驱动控制接口连接步进电机，用于对步进电机进行驱动控制。所述电机控制驱动单元通过所述I/O接口连接控制器，本实施例中控制器为单片机，型号为STM32系单片机，电机驱动控制单元通过I/O接口接收单片机的指令你以及向单片机发送检测的信息等，以实现与控制器的交互。本实施例中，所述电机控制驱动单元为电机控制驱动芯片U2，型号为TMC5130A
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TA；电机控制驱动芯片U2的23脚、24脚和25脚分别用于连接外部编码器，电机控制驱动芯片U2的15脚、19脚、42脚和46脚分别用于连接步进电机，电机控制驱动芯片U2的26脚和27脚分别用于连接控制器。电机控制驱动芯片U2的17脚连接有检测电阻R9并接地，电阻R9为热敏电阻，用于进行过热检测。
[0014]具体的，所述限位开关电路包括电阻R2、电阻R4、二极管D2和发光二极管D4，所述电阻R2的一端分别连接电机控制驱动单元、电阻R4的一端和二极管D2的阳极，所述电阻R2的另一端连接电源，所述电阻R4的另一端通过发光二极管D4接地，所述二极管D2的阴极用于连接限位开关。限位开关开启状态下，二极管D2的阴极为空，电机控制驱动芯片U2接收高电平，发光二极管D4点亮；限位开关闭合状态下，二极管D2的阴极接地，电机控制驱动芯片U2接收低电平，发光二极管D4熄灭。实际中限位开关电路有两路。
[0015]本实施例中，电源转换电路包括5V电源转换电路和3.3V电源转换电路，5V电源转换电路包括电源转换芯片U1，型号为TPS5430DDA，电源转换芯片U1的输入端连接24V电源，电源转换芯片U1的输出端输出5V电源；3.3V电源转换电路包括电源转换芯片U3，型号为RT7257GHZSP，电源转换芯片U3的输入端连接电源转换芯片U1的输出端，电源转换芯片U3的输出端输出3.3V电源。
[0016]对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新
型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种步进电机控制电路，其特征在于：包括电机控制驱动电路和电源转换电路，所述电源转换电路用于为电机控制驱动电路提供电源，所述电机控制驱动电路包括电机控制驱动单元、限位开关电路、编码器接口、电机驱动控制接口和I/O接口，所述电机控制驱动单元通过所述限位开关电路连接限位开关，所述电机控制驱动单元通过所述编码器接口连接外部编码器，所述电机控制驱动单元通过电机驱动控制接口连接步进电机，所述电机控制驱动单元通过所述I/O接口连接控制器。2.根据权利要求1所述的步进电机控制电路，其特征在于：所述限位开关电路包括电阻R2、电阻R4、二极管D2和发光二极管D4，所述电阻R2的一端分别连接电机控制驱动单元、电阻R4的一端和二极管D2的阳极，所述电阻R2的另一端连接电源，所述电阻R4的另一端通过发光二极管D4接地，所述二极管D2的阴极用于连接限位开关。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑自菲，徐新玉，田耕，
申请(专利权)人：郑州轨道交通信息技术研究院，
类型：新型
国别省市：