专利名称：步进电机控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及步进电机，尤其涉及一种步进电机控制装置。
背景技术：
步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。因为步进电机的转速和总转动角度可以通过控制脉冲信号频率和输入脉冲数来调节，因此步进电机和步进电机控制装置构成的自动控制系统在物料微量进给机械加工机构中得到普遍的应用。
然而，现有的步进电机控制装置通常用单片机和功率放大器来控制和驱动步进电机，例如，公告日为2000年5月17日，专利号为98111309.5，发明名称为“单片机精确控制步进电机的系统”的中国专利文献中，公开了一种控制步进电机的系统，其用单片机，以5相10拍的数字信号用于驱动步进电机的控制系统；单片机经光电隔离接口，再经功放电源，接步进电机，步进电机经齿轮传动带动工作物体。然而在使用该技术的情况下，若要驱动多相的步进电机，则必须使用多个功率放大器件来驱动步进电机，需要对多路信号分别进行放大，由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，电路的制作也比较复杂，而且不能实现可视化在线修改步进电机的运行参数。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电路简单，且能实现可视化在线修改步进电机的运行参数的步进电机控制装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种步进电机控制装置，其包括微处理器，其还包括分别与该微处理器电连接的存储器、输入模块、显示模块和步进电机驱动模块，该步进电机驱动模块与步进电机连接。
本实用新型的有益效果是由于本实用新型的步进电机控制装置采用了输入模块和显示模块与微处理器的连接控制，所以实现了可视化在线修改步进电机的运行参数的功能，操作简单，直观方便，在实际的自动化生产过程中，更加灵活方便地适应生产变更，其适用于自动化生产过程中的物料微量进给的机械加工系统。
图1是本实用新型的步进电机控制装置的功能模块框图。
图2是本实用新型的步进电机控制装置的微处理器及其外围电路图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型的步进电机控制装置包括微处理器、分别与该微处理器电连接的存储器、输入模块、显示模块和步进电机驱动模块，该步进电机驱动模块与步进电机连接，以驱动步进电机工作。该微处理器用于控制并处理步进电机的转速和电机所转角度；该存储器用于给微处理器提供使用软件并存储数据；输入模块用于为用户设置装置运动参数提供输入；显示模块用于显示步进电机控制装置运行参数；该存储器可外挂或内置于微处理器中，所述的存储器为电可擦可编程只读存储器。本实用新型的输入模块可为按键电路单元或触摸屏等。
请参阅图2，本实用新型的步进电机控制装置的微处理器选用的是单片机AT89S51。按键K1为一脚踏开关，其一端接地另一端与单片机U1的端口P3.0连接，并通过上拉电阻R1与输入高电平连接，当脚踏开关K1闭合时，单片机端口P3.0变为低电平，触发单片机程序控制使单片机端口P1.0输出一定频率的方波脉冲。单片机端口P1.0与一线性放大三极管Q1的基极连接，Q1的发射极接地，Q1的集电极与步进电机驱动器的脉冲输入接口连接，由单片机P1.0端口输出的方波脉冲经三极管Q1线性放大后到达接口JP1，接口JP1与步进电机驱动器的脉冲输入口连接。本实用新型的步进电机控制装置用控制输入脉冲数的方法来调整步进电机所转角度，步进电机转动带动物料前进，步进电机所转角度反映所输送物料的给进长度；JP2为一接线端子，其一端与物料加工设备开关连接，另一端与继电器K5的两控制端子连接，当物料送到所设定的长度时，单片机程序发出指令控制步进电机停止，控制单片机端口P3.0变成低电平，继电器K5吸合，启动与JP2连接的物料加工设备进行工作；U3为一4位8段数码管，其与单片机相连接，单片机控制数码管U3工作，随时直观显示步进电机控制装置的运行参数。按键K2为一“+”按键，按键K2的一端接地，另一端与单片机端口P3.1连接，并通过上拉电阻R2与输入高电平连接，当按键K2闭合时，单片机端口P3.1变成低电平，电平下降沿触发单片机程序将当前的步进电机运转参数进行加法操作，并同时将数据显示在数码管U3上；按键K3为一“-”按键，按键K3的一端接地，另一端与单片机端口P3.2连接，并通过上拉电阻R3与输入高电平连接，其工作原理与按键K2的相似，不同的是，当K3闭合时，单片机端口P3.2变成低电平，电平下降沿触发单片机程序将当前的步进电机运转参数进行减法操作，同时将当前的调整参数显示在数码管U3上；按键K2、K3联合调节，便可实现步进电机运转参数的修改功能。按键K4为一“确定”按键，按键K4的一端接地，另一端与单片机端口P3.3连接，并通过上拉电阻R4与输入电源高电平连接，当用户调整好合适的参数后，按下按键K4，P3.3变为低电平，电平下降沿触发单片机程序，将当前的参数存储到存储器U2中。同时单片机读取所存储的参数，相应的单片机端口P1.0按照该新设定的运转参数，输出一定频率的方波脉冲给步进电机驱动器，步进电机按照新参数运转。
为了存储系统运行信息，并保证掉电后数据不会丢失，需要使用EEPROM(电可擦可编程只读存储器)作为单片机U1的接口存储器，EEPROM的写保护端口WC与单片机端口P3.6连接，EEPROM的串行时钟输入端口SCL与单片机端口P3.4连接；EEPROM的数据通讯端口SDA与单片机端口P3.5连接，EEPROM在串行时钟的控制下传送数据在串行时钟下降沿，输出数据；在串行时钟上升沿，操作码、字节地址以及数据被写入EEPROM。
当按键K2、K3进行相关的操作时，单片机U1将设置的结果写入EEPROM。单片机U1从EEPROM中读取该存储结果，随时在数码管U3上实时显示，同时并根据该存储结果，输出相应的方波脉冲，控制步进电机运转。
权利要求1.一种步进电机控制装置，其包括微处理器，其特征在于其还包括分别与该微处理器电连接的存储器、输入模块、显示模块和步进电机驱动模块，该步进电机驱动模块与步进电机连接。
2.如权利要求1所述的步进电机控制装置，其特征在于该存储器外挂或内置于该微处理器中。
3.如权利要求1或2所述的步进电机控制装置，其特征在于该存储器为电可擦可编程只读存储器。
4.如权利要求1所述的步进电机控制装置，其特征在于该输入模块为按键电路单元或触摸屏。
5.如权利要求4所述的步进电机控制装置，其特征在于该微处理器为型号为AT89S51的单片机。
6.如权利要求5所述的步进电机控制装置，其特征在于该按键电路单元包括按键K1，该按键K1为一脚踏开关，其一端接地，另一端与单片机的端口P3.0连接，并通过上拉电阻R1与输入高电平连接；单片机端口P1.0与一线性放大三极管Q1的基极连接，Q1的发射极接地，Q1的集电极与步进电机驱动器的脉冲输入接口连接。
7.如权利要求5所述的步进电机控制装置，其特征在于该按键电路单元包括按键K2，该按键K2为一“+”按键，按键K2的一端接地，另一端与单片机端口P3.1连接，并通过上拉电阻R2与输入高电平连接。
8.如权利要求5所述的步进电机控制装置，其特征在于该按键电路单元包括按键K3，该按键K3为一“-”按键，按键K3的一端接地，另一端与单片机端口P3.2连接，并通过上拉电阻R3与输入高电平连接。
9.如权利要求5所述的步进电机控制装置，其特征在于该按键电路单元包括按键K4，该按键K4为一“确定”按键，按键K4的一端接地，另一端与单片机端口P3.3连接，并通过上拉电阻R4与输入电源高电平连接。
10.如权利要求5所述的步进电机控制装置，其特征在于该显示模块为一4位8段数码管，其与该单片机相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种步进电机控制装置，其包括微处理器，其特征在于其还包括分别与该微处理器电连接的存储器、输入模块、显示模块和步进电机驱动模块，该步进电机驱动模块与步进电机连接。本实用新型的步进电机控制装置实现了可视化在线修改步进电机的运行参数的功能，操作简单，直观方便，电路简单，在实际的自动化生产过程中，更加灵活方便地适应生产变更，其适用于自动化生产过程中的物料微量进给的机械加工系统。
文档编号G05B15/02GK2847689SQ20052012048
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月10日 优先权日2005年12月10日
发明者阙建新 申请人:深圳市比克电池有限公司