一种基于单片机控制的自动旋转餐桌驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机控制的自动旋转餐桌驱动装置，其特征在于，包括和餐桌相连接的三相混合式步进电动机，该三相混合式步进电动机连接有驱动器，驱动器上连接有电源，驱动器和脉冲发生控制器相连接。当驱动器接收到一个来自脉冲发生控制单元的脉冲信号，它就驱动三相混合式步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(步距角)。脉冲发生控制单元可通过控制脉冲的个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机的转动速度和转向，从而达到电机启动、调速、制动以及正转和反转的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利技术属于电子控制领域。涉及一种自动旋转餐桌的控制驱动装置，特别是一种基于单片机控制的自动旋转餐桌装置。
技术介绍
随着社会的发展，各种电子控制智能化产品日益走入寻常百姓家。其中自动旋转的餐桌可以提高餐厅的档次，也可给进餐者提供方便。为了实现更加人性化的服务，满足日益提高的用餐需求，需要对餐桌转盘的转速进行合理地控制，所以电机减速装置就变得至关重要。在各类机电系统中，由于步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性，同时精度高且转速容易控制，其应用范围十分广泛。随着电力电子技术的发展，步进电机驱动系统具有开环控制精度高、驱动形式简单、易于实现数字化控制等特点，在数控系统中得到日益广泛的应用。但是，步进电机由于受到其本身结构的限制，步距角不可能做的很小。因而，在运行时输出转矩明显波动；在低频工作时，会产生共振现象；高频时容易失步，而且电机噪声较为明显，这些缺陷都严重影响步进电机在这个项目中的应用。由于步进电机的运行性能不仅取决于电机本身的机电性能，而且在很大程度上还取决于其驱动电路的性能。采用PWM细分恒流驱动技术可以大大提高步进电机的步距分辨率，减小转矩波动，避免低频共振及降低运行噪声。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种自动旋转餐桌用电机控制装置，该装置采用单片机控制，整个电路结构简单，可靠性高，操作维护方便，电机的转速精度可达到较高水平。为了实现上述任务，本技术采取如下的技术解决方案一种基于单片机控制的自动旋转餐桌驱动装置，其特征在于，包括和餐桌相连接的三相混合式步进电动机，三相混合式步进电动机连接有驱动器，驱动器上连接有电源，驱动器和脉冲发生控制器相连接。本技术的其他一些特点是所述的脉冲发生控制器选用MC9S12DG128B单片机。所述的三相混合式步进电动机的型号为86BYG350BL-0601。所述的步进电动机驱动器的型号为SH-30806。本技术的自动旋转餐桌用电机控制装置，采用脉冲发生控制器对脉冲频率和转速两个参数进行实时处理，实现了步进电动机的PWM控制，在运行中获得了良好的低频特性。由于系统性价比高，结构简单，具有实用价值和推广意义。本技术的自动旋转餐桌用电机控制装置具有以下优点(I)结构简单，实用性强，体积小，适合中小微型步进电机的控制。(2)微处理器技术先进，性能稳定，可靠性高。( 3 )主电路线路简单，需要的功率器件少，效率高，功耗低。(4)开关频率闻，电流容易连续，谐波少，电机损耗小。(5)采用PWM恒流细分驱动电路，整个电路精度高、响应速度快、平稳性好、功率损耗低。(6)系统频带览，动态响应快，抗干扰能力强。(7)实验结果表明，本技术的自动旋转餐桌用电机驱动控制电路运行稳定可靠，电机转速调节响应快，能够满足实际需求，有很好的应用前景。附图说明图I是本技术的自动旋转餐桌用电机控制装置连接图； 图2是驱动器原理图；图3是电枢电压“占空比”与平均电压关系以下结合附图对本技术作进一步的详细说明。具体实施方式参见图1，本实施例给出一种自动旋转餐桌用电机控制装置，包括和餐桌相连接的三相混合式步进电动机，三相混合式步进电动机连接有驱动器，驱动器上连接有电源(24V^70V直流电)，驱动器和脉冲发生控制器相连接。三相混合式步进电动机其必须加驱动才可以运转，驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，就会以一定的角度转动，转动的速度和脉冲的频率成正比。步进电机是以“步”为单位旋转的，数字特征比较明显，控制方便。其过载性好，转速不受负载大小的影响。步进电机使用时对速度和位置都有严格要求。传统的机械速度和位置控制结构比较复杂，调整困难，使用步进电机后，使得整体结构变得简单和紧凑。I.总体设计MC9S12DG128B单片机是装置的核心，利用MC9S12DG128B单片机中的PWM模块对驱动器进行相应控制，驱动器继而控制三相混合式电机的旋转，将三相混合式电机固定在餐桌上，三相混合式电机的旋转即可实现餐桌的自动旋转。考虑到对自动旋转餐桌转盘的低转速要求以及普通直流和交流电机的转速特点，选择三相混合式步进电机作为动力输出装置较为合适。三相混合式步进电机优秀的启停和反转响应，较宽的转速范围，仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低的转速同步旋转，更重要的是，它易于利用单片机实现精确控制，满足实际需求。步进电机需要专门的步进电机驱动器才可工作。利用单片机作为电子控制单元产生一个步进脉冲信号，驱动器接收到该信号即可驱动三相混合式步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度(步距角)。MC9S12DG128B单片机可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制三相混合式电机的转动速度和转向，从而达到电机启停、正反转以及调速的目的。I. I步进电机选型本实施例中，三相混合式步进电机选用北京和利时电机技术有限公司制造的86BYG350BL-0601型三相混合式步进电机，它是一种将电脉冲信号转化为角位移或线位移的执行机构。由于三相混合式步进电机不能直接接到工频交流或直流电源上工作，而必须使用专用的驱动器，该驱动器由脉冲发生控制单元、功率驱动单元和保护单元等组成。驱动器接收到一个来自脉冲发生控制单元的脉冲信号后，驱动三相混合式步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度(步距角)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。脉冲发生控制单元可以通过控制脉冲的个数来控制角位移，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。考虑自动旋转餐桌转盘多以较低转速旋转，选择低速转动特性好且精度高的三相混合式步进电机较为合适。I. 2驱动器选型驱动器选用北京和利时电机技术有限公司制造的驱动器SH-30806，实现三相混合式步进电机的启停、正反转和调速，从而使餐桌按照期望的状态 旋转。参见图2，该驱动器SH-30806主要由环形分配器、信号处理器、推动器、驱动级和保护电路等组成。此驱动器SH-30806在各相绕组导通期间用PWM信号去控制绕组得到平均电压值，使得平均值随CP脉冲的频率成线性变化，即步进电机各相绕组承受电源电压的平均值与PWM信号脉冲宽度成正比。环形分配器接受来自控制器的CP脉冲，并按步进电机状态转换表要求的状态顺序产生各相导通与截止的脉冲信号，此CP脉冲还送入信号处理级用以产生最终的PWM信号，同时还接受来自控制器的方向信号，从而决定其输出的状态转换是按正序还是反序，由此决定步进电动机的转向；信号处理级将来自控制器的CP脉冲送入PWM信号发生器以产生PWM信号，同时将环形分配器输出信号进行电压放大和电流放大，再由信号合成电路实现PWM脉冲信号和三相绕组脉冲分配信号的合成，由此即产生各相的PWM信号，并实现了输出脉冲的宽度随着CP脉冲的频率成线性变化；驱动级中包含了推动级，并接入步进电动机的各相绕组，各相的驱动级电路结构相同；保护电路中设置了过流保护环节。SH-30806型号的驱动器采用细分恒流驱动方式。三相混合式步进电机步距角细分驱动的工作原理为，在每次输入脉冲切换时，不是将绕组电流全部通入或切除，而是只改变相应绕组中额定的一部分，则三相混合式电机转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机控制的自动旋转餐桌驱动装置，其特征在于，包括和餐桌相连接的三相混合式步进电动机，该三相混合式步进电动机连接有驱动器，驱动器上连接有电源，驱动器和脉冲发生控制器相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵轩，刘强，曹红，刘瑞，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：