专利名称：工作台运动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械运动控制器，特别涉及一种驱动单自由度工作 台运动的控制器。
背景技术：
由丝杠螺母机构组成的单自由度工作台在机械运动领域有广泛应用。譬 如，普通车床的刀架就是通过丝杠螺母机构实现沿导轨的直线运动。观^"游 微器多淑澄或/&4 ,忌鄉桌微劍T^魏石方艘份潜歸，'鄉 ^麼，F端雜劍絲餅编歡舒餘成錄,。 发明内容
本实用新型是针对现有工作台运动控制器成本高的问题，提出了一种工
作台运动控制器， 一种具有RS232接口、可通过PC机进行指令输入的控制器。 在单自由度工作台运动控制上实现数字化，并且控制成本低。
本实用新型的技术方案为 一种工作台运动控制器，包括和PC机、步进 电机连接的工作台运动控制器，所述控制器包括单片机、电平转换电路、外 接键盘、信号放大电路、供电电路，单片机通过电平转换电路与PC机连接， 用于接收PC机发出的运动控制指令，单片机输出信号通过信号放大电路到控 制其运行的步进电机驱动器，通过键盘控制步进电机运动的外接键盘接单片 机的输入，供电电路给整个控制器供电。
所述单片机选用40脚DIP封装AT89S52。所述电平转换电路用电平转换芯 片MAX232与PC机的D型9针串口DB9连接，AT89S52的RXD和TXD管脚分别与 MAX232的0UT， TIN管脚连接。所述信号放大电路选用TC74HC07AP缓冲芯片，
输出放大信号分别接步进电机驱动器的ENA， DIR和PULSE端口 。
本实用新型的有益效果在于本实用新型在单自由度工作台运动控制上 实现数字化，降低控制成本。
图1是本实用新型工作台运动控制器控制步进电机原理框图； 图2是本实用新型工作台运动控制器控制线路图。
具体实施方式
如图1所示工作台运动控制器控制步进电机原理框图，控制器3采用 RS232接口 2与台式计算机或笔记本电脑PC机1连接，与PCI或ISA总线的 控制卡相比，使用更加方便；通过计算机的USB接口取电，不需要额外电池 供电。用户通过上位机界面发送运动控制指令，实现工作台的启动、停止、 转向和多级变速等运动控制功能。控制器3输出三路信号脉冲(PULSE)，方 向(DIR)，使能(ENA)是指经过TC74HC07AP缓冲芯片功率放大后的信号到驱 动器4， (A+， A_)和(B+， B—)接线分别对应两相混合步进电机5的定子 绕组A， B。在购买步进电机时，厂家一般会配置相应的驱动器。驱动器内部 配有光电隔离抗干扰模块。典型的驱动器的工作电压为24—40V直流电源， 光电隔离模块工作电压为5V。步进电机输出轴，通过联轴器与工作台的丝杠 螺母结构连接即可驱动工作台运动。
如图2所示工作台运动控制器控制线路图，控制器目标芯片为40脚DIP 封装AT89S52单片机，价格便宜，外围包括电平转换电路、外接键盘、信号 放大电路、供电电路。外接12MHz晶振，通过电平转换电路中电平转换芯片 MAX232与PC机的D型9针串口 DB9连接，用于接收PC机发出的运动控制指
令。AT89S52的P3. 0 (RXD)和P3. l(TXD)管脚分别与MAX232的R10UT， TIN 管脚连接。MAX232的T10UT， RIN管脚分别与DB9的第2， 3脚连接，5脚接 地。S1，S2，……，S16为外接键盘，与AT89S52的P1 口连接，用户亦可通过键 盘控制步进电机的运动。AT89S52的P3.7， P3. 5， P3. 3端口分别输出使能 (1/0)，方向(l/0)和脉冲信号。这三路信号分别输入信号放大电路的 TC74HC07AP缓冲芯片的1A， 2A和3A管脚，再分别从1Y， 2Y和3Y管脚流出， 即ENA, DIR, PULSE信号，TC74HC07AP在此起到信号功率放大的作用。ENA， DIR, PULS信号即可与两相混合步进电机驱动器的ENA， DIR和PULSE端口连接，从 而控制步进电机的启停，转向和转速。图1右上角USBPH1G DC5VPH1G部分为 标准的USB取电电路，可获得5V直流电压，用于整个控制器电路的供电。
权利要求1、一种工作台运动控制器，包括和PC机、步进电机连接的工作台运动控制器，其特征在于所述控制器包括单片机、电平转换电路、外接键盘、信号放大电路、供电电路，单片机通过电平转换电路与PC机连接，用于接收PC机发出的运动控制指令，单片机输出信号通过信号放大电路到控制其运行的步进电机驱动器，通过键盘控制步进电机运动的外接键盘接单片机的输入，供电电路给整个控制器供电。
2、 根据权利要求l所述的工作台运动控制器，其特征在于所述单片机选用40 脚DIP封装AT89S52。
3、 根据权利要求l所述的工作台运动控制器，其特征在于所述电平转换电路用 电平转换芯片MAX232与PC机的D型9针串口DB9连接，AT89S52的RXD和TXD管 脚分别与MAX232的0UT， TIN管脚连接。
4、 根据权利要求1所述的工作台运动控制器，其特征在于所述信号放大电路 选用TC74HC07AP缓冲芯片，输出放大信号分别接步进电机驱动器的ENA， DIR 和PULSE端口。
专利摘要本实用新型涉及一种工作台运动控制器，包括和PC机、步进电机连接的工作台运动控制器，所述控制器包括单片机、电平转换电路、外接键盘、信号放大电路、供电电路，单片机通过电平转换电路与PC机连接，用于接收PC机发出的运动控制指令，单片机输出信号通过信号放大电路到控制其运行的步进电机驱动器，通过键盘控制步进电机运动的外接键盘接单片机的输入，供电电路给整个控制器供电，实现工作台运动控制数字化，降低控制成本。
文档编号G05B19/414GK201203794SQ200820058098
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月7日 优先权日2008年5月7日
发明者古文海, 孙玉国 申请人:上海理工大学