[实用新型]小型步进电机控制器

说明书

本实用新型涉及电机控制，具体地说是一种小型步进电机控制器。

现有步进电机控制器，由脉冲分配器、驱动器、电源等组成，其中驱动器采用两个三极管解决大电流，容量发热，价格很高，体积大，易发热，控制复杂，另外没有便于与工控机通讯的接口电路，不便于实时性控制。

本实用新型的目的是提供的是一种低成本、便于实时性控制的智能型小型步进电机控制器。

本实用新型的技术方案是：由控制模块、功率驱动电路、接口电路组成，其中，控制模块为CPU芯片，其输入输出口至多组功率驱动电路，同时经上拉电阻排接电源；所述控制模块串行通讯口经第一电平转换器后接上位机通讯口，或经第二～三电平转换器后至网络通讯口；每组功率驱动电路的输出经第四电阻至电机线圈绕组；

所述一组功率驱动电路由光电隔离器件和场效应管组成，光电隔离器件分别由两组电源经第二～三电阻排供电，输入端接控制模块，输出端至场效应管，场效应管输出端经第四电阻与电机线圈绕组相连，二极管反向并联于第四电阻与电机线圈绕组上；

所述控制模块时钟端口与石英振荡器联接；所述网络通讯采用422或485标准。

本实用新型具备以下优点：

1．便于实时性群控。由于本实用新型采用与工控机通讯的接口电路，方便地解决了工控机与步进电机的控制与通讯问题，为单台工控机同时控制多台步电机提供了一个新的解决方案。

2．本实用新型结构简单，体积小，同时大大降低了成本，整个装置成本仅相当于国内同类产品价格的十分之一。

3．解决了容易发热问题。由于本实用新型采用高效率的通用场效应管代替了两个三极管解决大电流，其压降小、带载能力大的特点，使整套驱动模块的工作温度较低，克服以往驱动器大量发热的缺点。

图1为本实用新型电路原理图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型由控制模块、功率驱动电路、接口电路组成，其中，控制模块IC1为CPU芯片，其输入输出口P1.0～P1.3至四组功率驱动电路，同时经上拉电阻排MR1接电源；每组功率驱动电路的输出经第四电阻R4至电机线圈绕组；所述控制模块IC1串行通讯口可经Max232第一电平转换器IC2将电平转换为RS232，后接上位机通讯口；或经75176第二～三电平转换器IC3、IC4将电平转换为RS422/485，后至网络通讯口，直接与上位机通讯或联成422/485网络进行通讯；所述第一电平转换器IC2的C1、C2正负端口分别跨接第二～三电容C2～C3,12、O4脚分别与控制模块IC1的RXD、TXD脚连接，V+、V-端经第四～六电容C4～C6至5V电源；所述第二～三电平转换器IC3、IC4的DI、RO脚分别与控制模块ICI的RXD、TXD脚连接，A、B脚分别跨接第二～三电阻R2～R3至网络通讯口；

所述一组功率驱动电路由光电隔离器件O和场效应管M组成，光电隔离器件O分别由两组电源经第二～三电阻排MR2、MR3供电，输入端接控制模块IC1，输出端至场效应管M，场效应管M选用IRFD020，其输出端与二极管D正极和第四电阻R4节点处相连；所述控制模块IC1时钟端口XT1、XT2与石英振荡器X1联接，复位端RST经并联的第一电阻R1、第八电容C8接地；所述网络通讯采用422或485标准；所述二极管D反向并联于第四电阻R4和电机线圈绕组上。

本实用新型当采用485标准进行通讯时，可用一台工控机控制多台(最多255台)步进电机工作，传输距离可达1.2km。

另外，与现有技术比较，原磁控镀膜设备采用常州步进电机驱动器，需主控计算机发脉冲进行控制，当需控制电机数大于3台其实时性明显降低，大于5台时几乎不能满足设计要求。试采用本实用新型则效果理想。

本实用新型所述上位机通讯或422/485网络通讯为现有技术。