[发明专利]基于CAN通信的步进电机驱动器的远程键控方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种步进电机驱动器的远程按键控制，特别是基于CAN通信的步进电机驱动器的远程键控方法及装置。

背景技术

大功率长波发信机由于工作频率的关系，调谐、滤波电路中的可变电感线圈体积很大，开机工作时，需要调机人员根据观察各种类型且不同输出位置的电表(包括电压、电流、相位等，这些电表在信号流向的各级都有指示)，综合考虑后确定可变电感线圈的调谐位置(通过改变短路接点的位置或改变调谐线圈耦合角度)。早期的可变电感线圈是通过手工旋转连接短路接点或调谐线圈的机械装置(蜗轮蜗杆)的输入端(蜗杆)来实现调谐，这种人工调谐方法需要工作人员进入天线调配室内进行调节，而各种指示电表设于机房内的机箱控制面板上，对于大功率发信机，为减小大功率高频损耗，天线调配室一般设于天线塔附近，而机房与天线塔之间通常有几十米甚至几千米的距离，只能通过对讲机通信联系，进行调节，不仅调节不便，而且存在人身安全隐患。作为改进，采用普通交流或直流电机，通过设于控制台上的按键进行远程控制，由于控制线路长，普通交直流电机的转动惯性，很难一次到位，通常需要多次反复调节。

步进电机可以实现旋转角度的精确控制，设定其想要到达的位置，通过实际位置与预置位置的比较形成驱动脉冲从而进行控制，由于大功率长波发信机调整时是通过人为的按键信号控制步进电机驱动器工作，通过观察各种类型且不同输出位置的电表(包括电压、电流、相位等)，综合考虑后确定其停止转动时的位置，而且由于天线阵列的缘故，其位置状态受环境影响较大，即使利用调整好的位置进行预置，不同天气环境下仍需手动按键调整。

步进电机的使用要求：形成控制脉冲的控制器到步进电机驱动器的最远距离为10至15米，而步进电机驱动器到步进电机的最远距离也只有10多米，而大功率长波发信机的控制端到步进电机的距离有时会达到50多米，甚至更远；同时由于大功率环境下的高频场强干扰，对于控制器产生的低电压的脉冲信号会造成很强的干扰。所以这种情况下不能将控制器(按键)直接连接到步进电机驱动器实现对步进电机的控制。

控制器局部网(CAN-CONTROLLER AREA NETWORK)是一种多主机局部网，具有高性能、高可靠性、实时性及远程控制等优点，在多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门得到广泛应用。对于长波发信机，需要控制的，除线圈调整外还包括开关控制及状态显示、发信机开关机程序的逻辑互锁及各阶段的状态显示、安全保障的逻辑控制以及各种模拟量的采集及数字转换等很多部分，而且每一部分都有几十甚至上百个需要监控的节点，按照功能可分为多个受控端进行分散控制，同时考虑到大功率环境下的抗干扰性，选用CAN通信作为桥梁，监控各个受控端是一种最佳选择，然而如何利用CAN通信实现大功率长波发信机的天线调配控制，特别是手动远程键控，目前尚无成功经验可供借鉴，该技术已成为解决大功率长波发信机天线调配远程键控的关键。其中最主要的需要克服的技术难点是如何对按键的“按下”和“抬起”的动作进行采样及处理使成为单片机能识别的信号。这是因为作为采样芯片的现场可编程门阵列是以25MHz的时钟频率对按键动作进行采样的，任何不真实的人为动作都会被采到。按键是机械触点，当接触点断开或闭合的瞬间会在接触点出现来回弹跳的现象。在这种灵敏度比较高的电路中，这种弹跳现象引起的信号抖动就会影响到控制信号的产生，就系统而言，按键的一次动作只能产生一个“按下”与一个“抬起”信号，若不对按键信号进行去抖处理就对其进行分解，则抖动信号也会生成“按下”或“抬起”脉冲，导致设备动作不正常，而且由于受控端要想还原出原始按键信号，“按下”与“抬起”信号必须成对出现，由于抖动的不确定性，很有可能造成只有“按下”信号没有“抬起”信号的情况，造成受控端不停的驱动步进电机动作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种基于CAN通信的步进电机驱动器的远程键控方法及装置。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种基于CAN通信的步进电机驱动器的远程键控装置，其中包括按键、控制端信号处理器、CAN通信网络及受控端信号处理器，所述按键连接所述控制端信号处理器，所述控制端信号处理器将按键信号处理成“按下”或“抬起”的编码信号送CAN通信网络，所述受控端信号处理器接受由CAN通信网络传来的所述“按下”或“抬起”的编码信号进行解码、合成还原为按键信号并生成控制信号送步进电机驱动器。

本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。