[实用新型]节能步进电机驱动器

说明书

技术领域

本实用新型属于电子控制技术领域，涉及一种节能步进电机驱动器。

背景技术

步进电机作为一种数字电机，是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件，其控制系统每送来一个电脉冲，步进电机的转子就转过一个相应的角度，转子角位移的大小和转速分别与电脉冲的个数及其频率成正比，并在时间上与输入脉冲同步。由于步进电机具有定位精度较高，无位置累积误差，控制简单，易于实现开环控制等优点，在工业上用途很广。

由于步进电机的基本步距对于某种规格来说是固定的，当人们希望更精确或更精细的步距时就需要采取细分步距技术。此时，控制器的技术设计对于电机的平稳、准确运行显得非常重要。目前步进电机的驱动和控制电路主要由控制器和功率驱动两部分组成。前者一般是电脉冲信号或环形脉冲分配器，所需电能很少，故一般通过专用集成电路、逻辑器件编程设计而成。后者大多由于需要一定的电功率而采用分立元器件组成。目前较常采用的做法是将二者组合起来构成一个步进电机控制驱动模块，这些控制驱动模块大大方便了应用，但是体积较大、可靠性不高等不足限制了它的推广使用。

现有电机驱动器不是一个独立的模块，如果换一个应用场合，就要重新设计电路，也没有办法读取位置反馈信息；现有的驱动模块体积较大，也不提供多个电机进行级联控制，限制应用领域。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种节能步进电机驱动器，克服了现有步进电机驱动器体积较大、可靠性不高，不能提供多个电机进行级联控制的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种节能步进电机驱动器，包括嵌入式单片机，嵌入式单片机分别与电机驱动模块、RS485的通信模块、地址编码模块、位置反馈模块连接，电机驱动模块与电源模块连接。

本实用新型的节能步进电机驱动器，其特征还在于：

所述的嵌入式单片机选用C8051型。

所述的电机驱动模块选用A3977型。

本实用新型的有益效果是，采用软硬件结合实现步进电机驱动，且电机驱动电路简单，稳定可靠，带电流反馈，构成器件少，成本低，体积小，抗干扰能力强，能够满足不同类型的步进电机的驱动要求，通用性较好，并且速度调节范围广，反应快速准确，调整方便，容易联网运行，具有良好的应用价值及前景。

附图说明

图1是本实用新型装置的总体连接框图；

图2是本实用新型装置中的嵌入式单片机与外围电路连接示意图；

图3是本实用新型装置中的驱动模块与外围电路连接示意图。

图中，1.嵌入式单片机，2.电机驱动模块，3.通信模块，4.地址编码模块，5.位置反馈模块，6.电源模块，7.步进电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1，本实用新型装置的结构是，包括嵌入式单片机1，嵌入式单片机1分别与电机驱动模块2、RS485的通信模块3、地址编码模块4、位置反馈模块5连接，电机驱动模块2与电源模块6连接，电机驱动模块2与步进电机7连接。

本实用新型装置选用A3977型的步进电机驱动模块和C8051型的嵌入式单片机1相结合的控制技术，由于A3977是一款易操作、内置功率驱，可以以1步、1/2步、1/8步、1/16步等4种工作模式来控制双极性步进电机。A3977含有一个固定关断时间的电流调整器，可以使其工作于慢速、快速或者混合衰减模式。这一功能减少了电机噪声、提高了步进精度、降低了功耗。在PWM操作期间，内部同步校正控制电路则可改善功耗。A3977具有带迟滞作用的热关断、过压关断(OVLO)、低电压关断(UVLO)和交叉电流保护等内部保护电路，不仅可以简化系统结构、降低设备成本，而且可以大大减小体积，提高可靠性。

嵌入式单片机1负责协议转换和数据收集，由于采用RS485通信模块3总线接口，便于电机驱动模块的级联。