[实用新型]一种步进电机驱动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械自动化运行控制装置，特别涉及一种多轴步进电机驱动控制装置。

背景技术

目前，市场上步进电机的控制与驱动系统的搭建，主要是采用控制器和驱动器结合的方式。控制器大多是采用外设组件互连标准PCI插槽的控制卡，其控制轴数固定，且需要与专有的驱动器联合使用，从而使系统成本高，研发时间长，灵活性也不足；驱动器部分主要是单轴驱动器，提供脉冲方向的控制接口，需配备有可编程逻辑控制器PLC协调控制，也存在成本高，灵活性差等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种，能任意搭配轴数，成本低廉，系统搭设简单灵活的新型多轴步进电机驱动控制系统。

为达上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种步进电机驱动控制装置，包括上位机，通讯电路，控制器，地址选通电路，光电隔离电路，电流设定电路及驱动电路，其中上位机通过通讯电路与控制器的输入端口连接；地址选通电路与控制器的输入端口连接；控制器的输出端口与光电隔离电路连接并通过光电隔离电路与电流设定电路连接，光电隔离电路与电流设定电路的输出端均连接至驱动电路上。

本实用新型还可采用以下技术方案进一步实现：

所述步进电机驱动控制装置还包括低通滤波设备，所述低通滤波设备包括低通滤波器和外部传感器，所述低通滤波器输入端与外部传感器连接，输出端与控制器连接。

所述控制器的数量至少为一个，光电隔离电路、驱动电路的数量均与控制器的数量相同。

所述通讯电路，采用便于多轴步进电机控制系统搭建的内容可寻址网络CAN串行现场总线电路。

所述内容可寻址网络CAN串行现场总线电路的收发器采用一个外接了120欧姆电阻的TJA1050芯片。

所述内容可寻址网络CAN串行现场总线电路采用自定义的串行通讯协议。

所述串行通讯协议，报文格式的地址位为4位，数据位为8位，最大外接控制器的数量为16个。

所述地址设定电路4为可供用户调节用于设定地址信息的数码开关。

所述电流设定电路的芯片为有8个电流等级，配有相应的M4051电子切换开关的M4051型号芯片。

所述驱动电路中采用的主控芯片为SILICON LABS C8051F040型号芯片，步进电机驱动芯片为SLA7078型号的芯片。

通过上述的技术方案使本实用新型多轴步进电机驱动控制系统由于采用了CAN串行总线通讯的方式，极大地增加了控制系统的灵活性，数据通信的实时性和稳定性，且能快速，简便地搭设多自由度运动控制系统；同时控制器采用单片机C8051F040，价格便宜，性能优越，且集成有CAN通讯模块；驱动器采用SLA7078，可实现最高16细分的控制方式。

附图说明

图1为本实用新型步进电机驱动控制装置的结构框图。

具体实施方式

参见附图1，本实用新型步进电机驱动控制装置的工作原理为：上位机发送地址信息和控制命令，经由通讯电路发送至控制器，控制器中的主控芯片根据地址选通电路所设定的地址，比对其从上位机接收到的地址信息，若相同则接受其后的控制命令并做相应处理，若不同则丢弃其后信息不做任何处理；控制器通过光电隔离电路向驱动电路提供脉冲、方向、使能信号，驱动电路接收上述信号并根据电流设定电路所设电流达到控制相应步进电机的目的；同时外部传感器的传感信号通过低通滤波器输入控制器，控制器根据程序设定，做步进电机行程零位设定、步进电机反转、步进电机转速计数处理。

其中控制器中的主控芯片采用SILICON LABS C8051F040芯片，高速8051微控制内核，速度可达25MIPS，且芯片内集成有Bosch Can协议控制器，工作位速率最高可达1M位/秒，极大的方便了系统的架构与实现；

通讯电路为采用内容可寻址网络CAN串行通讯电路，采用TJA1050芯片，作为信号收发器；

地址选通电路采用可供用户调节的数码开关，设定其地址信息；

电流设定电路采用M4051电子切换开关，通过主控芯片的信号输入，获得8个不同等级的电压信号，以作为驱动电路的参考电压输入；

驱动电路采用SLA7078芯片，内集成有逻辑控制电路和驱动电路及细分控制电路，极其方便、稳定地实现步进电机的驱动；

低通滤波器采用RC滤波电路。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定。凡本领域的技术人员利用本实用新型的技术方案对上述实施例做出的任何等同的变动、修饰或演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。