[发明专利]微步进低噪声步进电机驱动控制器

摘要

本发明公开了一种微步进低噪声步进电机驱动控制器，包括延时器、转动计数器，其经微步进细分sin/cos发生器模块、PWM发生器模块、H桥驱动连接到步进电机，步进电机设置控制寄存器的输入端经SPI串行总线与外部设备连接，步进电机设置控制寄存器的输出端向延时器、转动计数器、微步进细分sin/cos发生器模块、PWM发生器模块、H桥驱动输出数据信息或控制信号，微步进细分sin/cos发生器模块包括细分逻辑控制、Sin累加器、Cos累加器和细分分频器，PWM发生器模块包括延时计数器、Sin‑PWM脉宽调制器、Cos‑PWM脉宽调制器和PWM分频器。本发明具有最大256细分步进，幅度、相位，频率可调的恒电压工作结构，使电机工作具有低振动，低音频噪声，发热小，转换效率高的有益效果。

主权项

一种微步进低噪声步进电机驱动控制器，其特征是，包括：步进电机设置控制寄存器，其通过SPI串行总线与外部设备连接，SPI串行总线还连接到电机使能信号，电机使能信号连接到外部设备；延时器，数据输入端连接到步进电机设置控制寄存器，用于接收电机开始转动的延时时间信息，控制端连接电机使能信号；转动计数器，数据输入端连接到步进电机设置控制寄存器，用于接收电机转动步数设定信息，控制端连接电机使能信号；细分逻辑控制，数据输入端连接到步进电机设置控制寄存器，用于接收步进电机微步进的细分设定信息，控制端Con1连接到延时器的输出端，控制端Con2接转动计数器的输出；细分分频器，数据输入端连接到步进电机设置控制寄存器，用于接收转动频率设定信息；Sin累加器，数据输入端分别连接细分逻辑控制和细分分频器的输出端，控制端连接到步进电机设置控制寄存器，控制端提供Sin累加器加或减信号；Cos累加器，数据输入端分别连接细分逻辑控制和细分分频器的输出端，控制端连接到步进电机设置控制寄存器，控制端提供Cos累加器加或减信号；Sin‑PWM脉宽调制器，输入端连接到Sin累加器的输出端，Sin‑PWM脉宽调制器的控制端连接到步进电机设置控制寄存器，控制端提供脉宽调制的幅度信号，即最大占空比；Cos‑PWM脉宽调制器，输入端连接到Cos累加器的输出端，Cos‑PWM脉宽调制器的控制端连接到步进电机设置控制寄存器，控制端提供脉宽调制的幅度信号，即最大占空比；PWM分频器，输入端连接时钟模块，控制端连接到步进电机设置控制寄存器，控制PWM的斩波频率； Sin控制逻辑，起开关作用，输入端连接到Sin‑PWM脉宽调制器的输出端，Sin控制逻辑的控制端连接到步进电机设置控制寄存器，控制端提供刹车信号、关断信号；Cos控制逻辑，输入端连接到Cos ‑PWM脉宽调制器的输出端，Cos控制逻辑的控制端连接到步进电机设置控制寄存器，控制端提供刹车信号、关断信号；Sin‑H桥驱动，四个控制端分别连接到Sin控制逻辑的输出端，两个输出端连接电机的一组线圈；Cos‑H桥驱动，四个控制端分别连接到Cos控制逻辑的输出端，两个输出端连接电机的另一组线圈；时钟模块，向各模块提供时钟；电源，向各模块供电。