[发明专利]光电跟踪设备调光调焦系统微型电机驱动控制器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种精密光电跟踪设备调光调焦系统微型电机驱动控制器，特别涉及一种由控制单元、驱动单元、运算单元组成的光电跟踪设备调光调焦系统微型电机驱动控制器。

背景技术：

典型的精密光电跟踪设备的调光调焦系统微型电机驱动控制器一般由控制单元、驱动单元、运算单元组成，其中控制单元和运算单元由单片机实现。由于单片机并不是针对电机控制而设计，使用它实现驱动控制能力常常需要设计复杂的外围电路，比如脉冲调宽波发生器等等。使用单片机设计微型电机的驱动控制器实现起来比较复杂，体积较大，而且单片机多为定点处理器，运算速度低，难以实现复杂的浮点算法。从上述内容可以看出，现有的微型电机驱动控制器具有以下特点：

1、系统集成度差、体积大、工作稳定度差、调试不方便；

2、运算速度低、难以实现复杂算法。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小、工作稳定、调试方便、运算速度快、可以实现复杂算法的光电跟踪设备调光调焦系统微型电机驱动控制器。

本发明包括数字信号处理器，晶体，电源转换模块，电源转换芯片，基准稳压电源芯片，第一对外接口插针，第二对外接口插针，第一瞬态抑制二极管，第二瞬态抑制二极管，异步串行接口转换器，长线驱动器，光藕，第一功率驱动元件，第二功率驱动元件，快速恢复二极管，第三对外接口插针，边界扫描接口插针；晶体与数字信号处理器时钟输入引脚连接；电源转换模块与第一功率驱动元件、第二功率驱动元件、光藕和第二对外接口插针连接；电源转换芯片与数字信号处理器、长线驱动器、异步串行接口转换器、电源转换模块和第二对外接口插针连接；基准稳压电源芯片与数字信号处理器的A/D转换单元模拟电压输入脚和第一对外接口插针连接；数字信号处理器的I/O输入和A/D转换单元模拟电压输入脚通过第一瞬态抑制二极管与第一对外接口插针连接；数字信号处理器的串行接口与异步串行接口转换器连接，异步串行接口转换器的另一端通过第二瞬态抑制二极管与第二对外接口插针连接；长线驱动器的一端与数字信号处理器的PWM输出口及I/O输出连接，另一端通过光藕与第一功率驱动元件和第二功率驱动元件连接；第一功率驱动元件通过快速恢复二极管与对第三对外接口插针连接，第二功率驱动元件直接与第三对外接口插针连接；边界扫描接口插针与数字信号处理器的JTAG输出端连接。

本发明的工作过程：晶体为数字信号处理器提供标准时钟；电源转换模块为第一功率驱动元件、第二功率驱动元件和光藕供电；电源转换芯片为数字信号处理器、长线驱动器和异步串行接口转换器供电；基准稳压电源芯片为数字信号处理器的A/D转换单元和与第二对外接口插针连接的电位计供电；数字信号处理器通过第二对外接口插针和第一瞬态抑制二极管接收电位计的模拟信号和限位信号，并计算光电跟踪设备调光调焦系统的焦距值、调焦量、滤光片位置数据，将这些数据通过异步串行接口转换器、第二瞬态抑制二极管和第二对外接口插针传输给光电跟踪设备的主控计算机；第一对外接口插针形成接口保护功能；主控计算机根据焦距值、调焦量、滤光片位置数据，通过第二对外接口插针、第二瞬态抑制二极管和异步串行接口转换器向数字信号处理器发出变倍、调焦、调光控制信号，使数字信号处理器输出PWM驱动信号和I/O控制信号；第一瞬态抑制二极管对第二对外接口插针形成接口保护功能；数字信号处理器输出的PWM驱动信号和I/O控制信号经长线驱动器电平转换和光藕隔离到达第一功率驱动元件和第二功率驱动元件；第一功率驱动元件根据输入的控制信号对PWM驱动信号进行放大后输出；快速恢复二极管配合第一功率驱动元件内部晶体管构成标准′H′桥驱动电路，将第一功率驱动元件输出的电机控制信号转换为直流电压以驱动微型直流电机；第二功率驱动元件根据输入的控制信号对PWM驱动信号进行放大后输出到第三对外接口插针上的微型电机控制接入端以驱动微型步进电机转动；边界扫描接口插针连接到数字信号处理器的JTAG引脚形成程序调试和烧写的功能。

所述数字信号处理器包括：

A/D转换模块；

I/O信号读取模块；

串行数据接收解码模块；

串行数据输出模块；

数据处理模块；

PWM发生模块。