[发明专利]一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统

权利要求书

1.一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统，其特征在于，该测量系统是基于LMD18200芯片的步进电机闭环控制，并采用绝对式编码器测量转角；该测量系统包括：上位机，单片机控制器，步进电机驱动板，步进电机，联轴器，绝对式编码器和串口协议转换器；该上位机通过USB信号线与该单片机控制器连接，该单片机控制器通过控制信号线和反馈信号线与该步进电机驱动板连接，该步进电机驱动板通过驱动电流线与该步进电机连接，该步进电机通过该联轴器与该绝对式编码器连接，该绝对式编码器通过RS485串口线与该串口协议转换器连接，该串口协议转换器通过RS232串口线与该上位机连接，形成一个闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统，其特征在于，所述上位机包括：Keil uVvision4和Microsoft Visual Studio 2010，用于编译控制信息代码。

3.根据权利要求1所述的一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统，其特征在于，所述步进电机驱动板包括：74ALS367芯片，tlv5638芯片，lm555芯片，lm393-a比较器，lm393-b比较器，lmd18200芯片和电机；该74ALS367芯片通过该tlv5638芯片和该lm393-a比较器将数字信号转换成目标模拟信号并传入该lm393-a比较器的同向端中，来自该lmd18200芯片的反馈模拟信号通过该lm393-a比较器进行比较，将比较结果传入该lm555芯片，该比较结果生成了占空比可调的PWM信号，并被传入该lm393-b比较器中，在反相作用下，该PWM信号被反相，并被传入该lmd18200芯片，并在该lmd18200芯片中产生调节的电流驱动该电机转动。

4.根据权利要求3所述的一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统，其特征在于，当该反馈模拟信号大于该目标模拟信号时，所述lm393-a比较器的比较结果为低电平信号，则该低电平信号传入该lm555芯片的管脚上，在该lm555芯片中生成了高电平PWM信号，再由该lm555芯片的另一管脚输出该高电平PWM信号，该高电平PWM信号传入该lm393-b比较器中，该lm393-b比较器与外围电阻构成反相器，在该反相器的反相作用下，该高电平PWM信号被转换成低电平PWM信号，该低电平PWM信号传入该lmd18200芯片中，产生的驱动电流减小，该反馈模拟信号也随之减小并最终等于该目标模拟信号，步进电机以目标工作电流转动。

5.根据权利要求3所述的一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统，其特征在于，当该反馈模拟信号小于该目标模拟信号时，所述lm393-a比较器比较结果为高电平信号，则该高电平信号传入该lm555芯片的管脚上，在该lm555芯片中生成了低电平PWM信号，再由该lm555芯片的另一管脚输出该低电平PWM信号，该低电平PWM信号传入该lm393-b比较器中，在反相器的反相作用下，该低电平PWM信号被转换成高电平PWM信号，该高电平PWM信号传入该lmd18200芯片中，产生的驱动电流增大；该反馈信号也随之增大并最终等于该目标模拟信号，步进电机以目标工作电流转动。

6.根据权利要求1所述的一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统，其特征在于，在该lm393-a比较器中，该反向端中的反馈模拟信号与电机绕组中的电流成377nA/1A比例关系。

7.根据权利要求1所述的一种用于步进电机的驱动控制和转角测量系统，其特征在于，该步进电机与该绝对式编码器的轴心与该联轴器的轴心在同一水平线上；该联轴器分别与该步进电机的转轴和该绝对式编码器的转轴之间通过螺钉锁死，无缝隙，无打滑。