CN103078575B - 一种小功率直流伺服电机集成式多功能控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，包括A/D转换电路、电源电路、直流伺服电机驱动电路，所述A/D转换电路输出端连接有ATmega16单片机；所述ATmega16单片机与所述直流伺服电机驱动电路连接；所述ATmega16单片机还连接有RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路。本发明输入信号通道和种类多、结构简单可靠、成本低、输出控制功能多，增加了通信功能，能实现计算机控制；增加了直流伺服电机保护功能，可以保护直流伺服电机；增加了停止控制开关位置信号检测功能，实现直流伺服电机驱动对象的线位移控制；增加显示功能，实现了多种信号显示。

Description

一种小功率直流伺服电机集成式多功能控制器

技术领域

本发明涉及一种集成式多功能控制器,特别是一种小功率直流伺服电机集成式多功能控制器。

背景技术

对直流伺服电机的调速控制，现有技术都将着力点集中在电枢供电电压的调节上，一类是利用PWM调节电枢供电电压，另一类是利用PLC的高速脉冲输出功能，应用定占空比调频调速的方法调节电枢供电电压。

（1）利用PWM调节电枢供电电压

以AT89S51单片机为核心构成的硬件电路及其软件产生PWM信号或用DSP的TMS320LF2407A芯片产生PWM信号，都可以实现电枢供电电压的调节。

以AT89S51单片机为核心构成的PWM信号产生电路，其单片机可以产生8个通道的PWM信号，由单片机端口输出，输出的8路PWM信号通过光耦隔离传送到下一级电路中。因为信号通过光耦传送过程中进行了反相，因此从光耦出来的信号必须再经过反相器进行反相。方波信号经过光耦传输后，前沿和后沿会发生畸变，因此反相器采用CD40106施密特反相器对光耦传输过来的信号进行整形，产生标准的PWM方波信号。PWM信号产生由单片机软件完成。

用DSP的TMS320LF2407A芯片设计使用定时器周期寄存器的周期值和比较器的比较值实现产生PWM波。其中周期值用于产生PWM波的频率，比较值产生PWM波的脉宽，再经过外围电路控制直流伺服电机。

（2）利用PLC的高速脉冲输出功能，应用定占空比调频调速的方法调节电枢供电电压。

现在很多可编程控制器（PLC）具备高速脉冲输出功能，如：三菱的FX2N-48MR型PLC。这为运动控制提供了方便，但是高速脉冲输出的占空比一般固定不变，这使ＰＬＣ直接应用到直流伺服电机调速系统中出现了困难。选用L298N驱动芯片，利用PLC高速脉冲输出功能，在不增加外围器件情况下，应用定占空比调频调速的方法，并将其应用到IC卡生产线。实际应用结果表明直流伺服电机的转速与ＰＬＣ脉冲输出频率成线性关系，定占空比调频能够在一定条件下实现电机的精确调速。

直流伺服电机调速原理分析：

由电机学基本理论可知，直流伺服电机转速特性方程式为：

其中：

n——电机转速（r/min）

U_a——电枢端电压（V）。

I_a——电枢电流（A）。

∑R_a——电枢电路总电阻（Ω）。

每极磁通量（Wb）。

C_e——与电机有关的参数。

由上式可以看出，直流伺服电机转速n的控制方法有三种：

调节电枢电压U，从而改变转速。属恒转矩调速方法，动态响应快，适用于要求大范围无级平滑调速的系统；

改变主磁通这种方法只能减弱磁通，使直流伺服电机从额定转速向上变速，属恒功率调速方法，动态响应较慢，虽能无级平滑调速，但调速范围小；

改变电枢电路电阻R，在直流伺服电机电枢外串电阻进行调速。这种方法只能进行有级调速，平滑性差、机械特性软、效率低。

PWM调速原理分析：

脉冲宽度调制，简称PWM，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

PWM波是一种脉宽可控制波，通过调整脉宽的大小来控制电机电枢电压，实现电机调速。定频调宽是一种最常见的脉宽调制方式，它使脉冲波的频率(或周期)保持不变，只调整脉冲宽度，PWM的调压调速原理如图12所示。

图12中，当开关管MOSFET-N的栅极输入高电平时，开关管导通，直流电动机电枢绕组两端有电压U_S；t₁秒后，栅极输入变为低电平，开关管截止，电机电枢两端电压为0；t₂秒后，栅极输入重新变为高电平，开关管的动作重复前面的过程。这样，对应输入的电平高低，电机电枢绕组两端电压波形如图13所示。电机的电枢绕组两端的电压平均值U₀：

$U_0=\frac{t_1{U}_s}{t_1+t_2}=\frac{t_1}{T}{U}_s=\mathrm{\α}{U}_s$

上式中，α为占空比，α=t_1/T，占空比α表示了一个周期T里，开关管导通的时间与周期的比值。α的变化范围为0<α<1。由此式可知，当电源电压U_S不变的情况下，电枢电压的平均值取决于占空比α的大小，改变α值就可以改变电枢电压的平均值，从而达到调速目的。

对直流伺服电机的调速控制，从现有技术来看，不管是利用PWM调节电枢供电电压，还是利用PLC的高速脉冲输出功能，应用定占空比调频调速的控制器调节电枢供电电压都有以下缺点：

（1）无通信功能，不能实现计算机控制；

（2）输入信号的通道和种类少；

（3）产生PWM信号的电路结构复杂、环节多、可靠性低；

（4）基于ＰＬＣ的直流伺服电机定占空比调频调速，输出功率小，硬件成本高；

（5）输出控制功能单一；

（6）对直流伺服电机无保护功能；

（7）无停止控制开关的位置信号检测功能；

（8）无多种信号的显示功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种输入信号通道和种类多、结构简单可靠、成本低、输出控制功能多的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，增加通信功能，实现计算机控制；增加直流伺服电机保护功能，保护直流伺服电机；增加停止控制开关位置信号检测功能，实现直流伺服电机驱动对象的线位移控制；增加显示功能，实现多种信号显示。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，包括A/D转换电路、电源电路、直流伺服电机驱动电路，所述A/D转换电路输出端连接有ATmega16单片机；所述ATmega16单片机与所述直流伺服电机驱动电路连接；所述ATmega16单片机还连接有RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路；所述A/D转换电路输入端通过调整电路与上位机连接；所述RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路均与所述上位机连接；所述电源电路为所述单片机、调整电路、A/D转换电路、RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路、直流伺服电机驱动电路提供电源。

作为优选方案，本发明还包括显示电路，所述显示电路包括数码管显示电路和六个LED显示电路；所述LED显示电路包括LED指示灯和三极管S8550，所述LED指示灯与所述三极管S8550发射极连接，所述三极管S8550基极与所述ATmega16单片机连接；所述数码管显示电路包括ZLG7289芯片和与所述ZLG7289芯片连接的若干个数码管；所述ZLG7289芯片与所述ATmega16单片机连接；所述六个LED显示电路中的三个LED显示电路与所述ATmega16单片机连接。

作为优选方案，所述调整电路包括带隙基准电压源MC1403U和运算放大器电路，所述带隙基准电压源MC1403U输入端接有12V电源，所述带隙基准电压源MC1403U一个输出端与所述运算放大器电路连接；所述运算放大器电路包括四个运算放大器，其中第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器串联，第四运算放大器负输入端与所述上位机D/A通道连接，所述第四运算放大器输出端并联接入所述第一运算放大器输出端和第二运算放大器负输入端之间。

作为优选方案，所述A/D转换电路包括12位模数转换器MAX1241，所述12位模数转换器的三个输出端MAX1241各接有一个高速光电耦合器6N137；所述高速光电耦合器6N137的发光二极管阴极与所述ATmega16单片机连接。

作为优选方案，所述RS-232串行通信接口电路采用MAX232芯片。

作为优选方案，所述并行通信接口电路包括CMOS可编程外围接口82C55，所述CMOS可编程外围接口82C55输入端通过八进制总线收发器HD74ALS245与所述上位机连接；所述CMOS可编程外围接口82C55输出端与所述ATmega16单片机连接。

作为优选方案，所述直流伺服端机停止控制开关信号检测电路包括两个光耦TPL521，所述两个光耦TPL521一个输入端分别与直流伺服电机的一个停止控制开关连接；所述两个光耦TPL521的一个输出端均与所述ATmega16单片机连接。

作为优选方案，所述直流伺服电机驱动电路连接包括四个并联的高速光电耦合器6N137和直流电动机驱动芯片LMD18200T，第一高速光电耦合器的一个输入端、第二高速光电耦合器的一个输入端、第三高速光电耦合器的一个输入端与所述ATmega16单片机连接；第一高速光电耦合器的一个输出端、第二高速光电耦合器的一个输出端、第三高速光电耦合器的一个输出端、第四高速光电耦合器的一个输出端与所述直流电动机驱动芯片LMD18200T连接。

作为优选方案，所述电源电路包括两部分，所述电源电路第一部分包括与220V交流电源连接的PWM开关稳压电源SK400AH，所述PWM开关稳压电源SK400AH通过三端可调节输出正电压稳压器LM317为所述直流伺服电机驱动电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路提供+5V电源；所述PWM开关稳压电源SK400AH一个输出端接有一个所述LED指示灯；所述电源电路第二部分包括原边与220V交流电源连接的变压器，所述变压器次边接有两个整流桥，其中第一整流桥输出端通过一个三端稳压管L7805为所述数码管显示电路、LED显示电路、直流伺服电机驱动电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路、并行通信接口电路、A/D转换电路、RS-232串行通信接口电路、ATmega16单片机提供+5V电源；第二整流桥的第一输出端接有一个三端稳压管L7812，所述第二整流桥的第二输出端接有一个三端稳压管LM79L12，所述第二整流桥的第一输出端的三端稳压管L7812通过一个三端稳压管LM78L05为所述A/D转换电路、ATmega16单片机提供+5V电源；第二整流桥的第一输出端的三端稳压管L7812为所述调整电路提供+12V电源，所述第二整流桥第二输出端的三端稳压管LM79L12为所述调整电路提供-12V电源。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：利用本发明的控制器，通过对上位机的串口或并口编程，能实现上位机和本控制器的串行通信和并行通信，把数字量控制信号从上位机输入给直流伺服电机控制器，有效实现计算机控制；本发明输入信号的通道和种类多；产生PWM信号的电路结构简单、环节少、可靠性高，将ATmega16单片机所具有的PWM功能的8位定时器/计时器0产生的PWM信号，输入电机驱动芯片LMD18200，其输出信号再控制直流伺服电机，硬件电路只有一个中间环节——电机驱动芯片LMD18200，电路结构简单，可靠性高；成本低廉，输出功率适宜；具有两种输出控制功能，不仅能控制直流伺服电机的转速，还能通过停止控制开关1/停止控制开关2，控制直流伺服电机驱动对象的线位移，即实现直流伺服电机驱动对象的角位移和线位移的控制；对直流伺服电机有热保护功能；设置了6个LED指示灯，分别是停止控制开关1信号指示灯、停止控制开关2信号指示灯、通信指示灯、报警指示灯、制动指示灯、电源指示灯。

附图说明

图1为本发明一实施例结构框图；

图2为本发明一实施例调整电路原理图；

图3为本发明一实施例A/D转换电路原理图；

图4为本发明一实施例RS-232串行通信接口电路原理图；

图5为本发明一实施例并行通信接口电路原理图；

图6为本发明一实施例直流伺服端机停止控制开关信号检测电路原理图；

图7为本发明一实施例直流伺服电机驱动电路原理图；

图8为本发明一实施例LED显示电路原理图；

图9为本发明一实施例数码管显示电路原理图；

图10为本发明一实施例电源电路第一部分原理图；

图11为本发明一实施例电源电路第二部分原理图；

图12为PWM调速原理图；

图13为PWM调速电压波形图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一实施例包括A/D转换电路、电源电路、直流伺服电机驱动电路，所述A/D转换电路输出端连接有ATmega16单片机；所述ATmega16单片机与所述直流伺服电机驱动电路连接；所述ATmega16单片机还连接有RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路；所述A/D转换电路输入端通过调整电路与上位机连接；所述RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路均与所述上位机连接；所述电源电路为所述单片机、调整电路、A/D转换电路、RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路、直流伺服电机驱动电路提供电源。

直流伺服电机控制器从上位机接收的模拟信号U₀的范围为-10~+10V，而ADC芯片MAX1241选用+5V参考电压，只能接收电压从0~+5V的模拟信号，所以U₀必须经过一个调整电路，转换成0~+5V的模拟信号，调整电路如图2所示。

MC1403U是美国MOTOROLA公司生产的高准确度、低温漂、采用激光修正的带隙基准电压源，输入电压为4.5~15V，输出电压为2.5V，即U₁=2.5V。

运放LM358P(U9A)与外围元件R₁、R₃、R₆组成反向放大电路，U₁和U₃的关系为：

$U_3=-\frac{R_1}{R_3}\&times;U_1---\left(1\right)$

运放LM358P(U10B)与外围元件R₁₃、R₁₇、VR₁、C₉组成一阶低通滤波电路，电路的传递函数为：

$A_u\left(s\right)=-\frac{{\mathrm{VR}}_1}{R_{13}}\&times;\frac{1}{1+\mathrm{sV}{R}_1{C}_9}---\left(2\right)$

电路放大倍数：

$A_u\left(s\right)=-\frac{{\mathrm{VR}}_1}{R_{13}},$

即：

$U_4=-\frac{{\mathrm{VR}}_1}{R_{13}}\&times;U_0---\left(3\right)$

运放LM358P(U10A)与外围元件R₄、R₇、R₁₂、R₁₄组成反向求和电路。U₃、U₄与U₅的关系为：

$U_5=-(\frac{R_7}{R_4}\&times;U_3+\frac{R_7}{R_{14}}\&times;U_4)---\left(4\right)$

运放LM358P(U9B)与外围元件R₈组成电压跟随器，其输出电阻几乎为0，U₅与U₆的关系为：

U₆＝U₅   （5）

故： $U_6=\frac{R_7}{R_4}\&times;\frac{R_1}{R_3}\&times;U_1+\frac{R_7}{R_{14}}\&times;\frac{{\mathrm{VR}}_1}{R_{13}}\&times;U_0$

设可调电阻的值设为5.5K，则：

$U_6=U_1+\frac{1}{4}\&times;U_0---\left(6\right)$

由式（6）知，当U₁=2.5V，U₀从-10V变化到+10V，相应地，U₆从0V变化到+5V。

在图3中，A/D转换电路的输入电压U₆的范围为0~+5V，满足了ADC芯片MAX1241对输入电压和输入电阻的要求，MAX1241将模拟量转换成12位数字量，3线接口（SCLK、DOUT）通过光电隔离电路连接到单片机I/O端口，单片机通过此端口控制MAX1241转换开始和读取数据操作。

RS-232串行通信方式是实现PC机与单片机通信方式之一，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现通信，从而大大地降低成本，特别适应于远距离通信。PC机采用标准串行接口RS-232C通信时，线路传输电平是EIA电平，即：RS-232C标准规定，数据线TXD和RXD采用负逻辑，低电平在-3～-15V之间为逻辑“1”，高电平在+3~+15V为逻辑“0”。上述电平称为EIA电平。而单片机接口都是采用TTL电平，这些电路都不能直接与RS-232C接口直接连接，中间必须要进行电平转换。本实施例中，实现RS-232与TTL电平转换的芯片是MAX232，具体电路图如图4所示。

PC机与单片机通信常采用串行异步通信方式。因为这种通信方式，硬件电气连接简单，编程方便。但是串行异步通信受传输速率的限制，通常最高波特率设定在9600b/s左右。为了保证直流伺服电机驱动器的实时性，在近距离的双机通信中，可以利用PC机并口作为通信接口。并口通信具有传输速度快、扩展电路简单、兼容性好的优点。PC机的并行口是由一个25芯D型连接器（DB25）与外界连接。该接口内有3个8字节输出锁存／输入缓冲器。他们占用了3个I／O端口。第1个地址是378H，为数据端口。第2个地址是379H，为状态输入口。第3个地址是37AH，为控制信号输出口，并行口的25个引脚信号具体含义见表1。

表1并行口DB-25引脚信号具体含义

并行通信接口电路如图5所示。82C55的端口A是工作在模式1下的输入口；端口B被用作模式0下的输出；端口C的第4、5位为端口A提供握手联络。握手联络位由82C55的定义决定，不能随意更改。端口C的其他位被用作输入。

并行通信接口电路工作原理如下：

PC机向单片机发送数据的步骤：

（a）PC通过将nSelect置低，通知单片机希望与之进行通信。作为回应，单片机将Select置高。PC读取状态端口，确认Select为高电平，Busy为低电平。

（b）PC将向D0~D7写入一个字节。

（c）经过大约0.75ms的延时后，PC送出一个nStrobe负脉冲，脉宽一般在1~5ms之间。在nStrobe恢复高电平后，PC还将至少在0.75ms内维持D0~D7上数据的有效性。

（d）在nStrobe的下降沿上，单片机读取并锁存D0~D7，并将Busy置为高电平，通知PC暂时不要送出下一个字节。

（e）当单片机完成锁存数据的任务后，它将送出一个nACK负脉冲，通知PC已经成功接收了数据，当单片机为接收下一个字节做好准备时，它将把Busy置低电平，这样就可以进行新的数据传送了。

当直流伺服电机驱动对象到达停止控制开关1位置或停止控制开关2位置时，使停止控制开关1或停止控制开关2闭合，检测电路输出电压发生跳变，单片机响应外部中断，控制直流伺服电机停止转动，直流伺服电机驱动对象停止移动，电路如图6所示。

图6中，两个光耦TPL521发光二极管的阴极端分别与停止控制开关1、停止控制开关2一端相连，停止控制开关1和停止控制开关2的另一端接地，光耦的输出端与单片机的两个外部中断I/O口相连。在通常情况下，停止控制开关1和停止控制开关2为常开状态，光耦的发光二极管不会被点亮，光耦的输出端为高电平。当直流伺服电机驱动对象到达停止控制开关1位置或停止控制开关2位置时，使停止控制开关1或停止控制开关2闭合，此时光耦的发光二极管被点亮，光耦的输出端为低电平。单片机检测到外部电平变化后响应外部中断，控制直流伺服电机停止转动。

直流伺服电机驱动电路设计原理图如图7所示。

电动机采用27V直流伺服电动机，直流伺服电动机的励磁电压由PWM开关电源提供，电压值不变，直流伺服电动机的电枢电压由直流伺服电机控制器电路提供，其大小由PWM波形的占空比决定。PWM信号采用定频调脉宽法，即频率不变，只改变占空比。直流电机驱动芯片3脚为直流电机输入方向信号，逻辑高电平表示正方向，电流方向从OUTPUT1到OUTPUT2；逻辑低电平表示反方向，电流方向从OUTPUT2到OUTPUT1。5脚输入PWM信号，其占空比与电枢电压大小成正比例。采用这种控制方式，则直流伺服电动机的电枢之间只承受单极性的电压。

为了防止功率驱动电路对控制器造成干扰，在控制器与功率驱动器之问加入了光电隔离器，因为PWM信号频率较高，宜采用高速的光电耦合器6N137。

显示电路由LED显示电路和数码显示电路组成。

为了显示系统的运行状态，设置了6个LED指示灯，分别是停止控制开关1信号指示灯、停止控制开关2信号指示灯、通信指示灯、报警指示灯、制动指示灯、电源指示灯。单片机或者其他芯片通过控制三极管的基极电压，控制三极管的导通或断开，从而达到控制LED指示灯亮或灭的目的，电路原理图如下图8所示。

数码管显示电路原理图如下图9所示，ZLG7289采用串行方式与微处理器通信，串行数据从DIO引脚送入芯片，并由CLK端同步。当片选信号变为低电平后，DATA引脚上的数据在CLK引脚的上升沿被写入ZLG7289的缓冲寄存器。

数码管D7、D8显示PC机与单片机的通信模式。“01”代表“模拟给定”，“10”代表“串行通信”，“11”代表“并行通信”。数码管D9、D10、D11、D12显示PC机控制信号的大小。

整个直流电机驱动器电源的输入端是220V(AC)，直流伺服电机控制器需要六组电源：一组27V，一组-12V，一组+12V，三组+5V。27V是PWM开关稳压电源的输出电压，作为直流电机驱动芯片供电电压和直流伺服电机励磁电压；+12V、-12V电源主要是给运算放大器LM358P供电；一组+5V（VCC）用于给控制器中的芯片供电；第二+5V用于给光耦一侧供电；第三组+5V（LCC)用于给光耦另一侧供电。

PWM开关稳压电源型号是SK400AH，它的作用是把220V(AC)转换成27V(DC)，除了作为直流电机驱动芯片LMD18200T的工作电压和直流伺服电机的励磁电压外，27V(DC)输入到三端稳压管LM317得到稳定的5V(DC)（LCC），作为高速光电隔离器另一侧供电。27V(DC)电源电路（即电源电路第一部分）如图10所示，电容的作用是滤波，二极管起保护电路的作用，L1是电源指示灯，直流伺服电机驱动器上电后，电源指示灯L1亮。

图11中，变压器的型号是TDA-15-57，它的作用是把220V(AC)转换成一组8V(AC)和两组14V(AC)。8V(AC)经整流滤波后，再经三端稳压管L7805CV得到+5V(DC)，双14V(AC)经整流滤波后，再经过三端稳压管L7812CV和LM79L12得到+12V、-12V(DC)，+12V(DC)同时输入三端稳压管78L05得到另一组+5V(DC)。

Claims (8)

1. 一种小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，包括A/D转换电路、电源电路、直流伺服电机驱动电路，其特征在于，所述A/D转换电路输出端连接有ATmega16单片机；所述ATmega16单片机与所述直流伺服电机驱动电路连接；所述ATmega16单片机还连接有RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路；所述A/D转换电路输入端通过调整电路与上位机连接；所述RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路均与所述上位机连接；所述电源电路为所述单片机、调整电路、A/D转换电路、RS-232串行通信接口电路、并行通信接口电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路、直流伺服电机驱动电路提供电源；所述并行通信接口电路包括CMOS可编程外围接口82C55，所述CMOS可编程外围接口82C55输入端通过八进制总线收发器HD74ALS245与所述上位机连接；所述CMOS可编程外围接口82C55输出端与所述ATmega16单片机连接；所述上位机将用作并行口的D连接器外设在线判断端口nSelect置为低电平，并通知所述ATmega16单片机希望与ATmega16单片机通信，ATmega16单片机将所述外设在线判断端口nSelect置为高电平，上位机读取状态端口，确认所述外设在线判断端口为高电平，D连接器的外设忙端口为低电平；上位机向所述D连接器的数据位写入一个字节，经过0.75ms的延时后，所述上位机送出一个数据位选通负脉冲，所述负脉冲脉宽为1～5ms，当所述D连接器数据位选通端口恢复高电平后，上位机至少在0.75ms内维持所述数据位上数据的有效性；在数据位选通的下降沿上，所述ATmega16单片机读取并锁存所述D连接器的数据位，并将外设忙端口置为高电平，通知上位机不要送出下一个字节；当所述ATmega16单片机完成锁存数据的任务后，送出一个确认负脉冲，通知上位机已经成功接收了数据，当所述ATmega16单片机为接收下一个字节做好准备时，ATmega16单片机将所述外设忙端口置为低电平，进入下一轮上位机向所述ATmega16单片机发送数据。

2.根据权利要求1所述的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，其特征在于，还包括显示电路，所述显示电路包括数码管显示电路和六个LED显示电路；所述LED显示电路包括LED指示灯和三极管S8550，所述LED指示灯与所述三极管S8550发射极连接，所述三极管S8550基极与所述ATmega16单片机连接；所述数码管显示电路包括ZLG7289芯片和与所述ZLG7289芯片连接的若干个数码管；所述ZLG7289芯片与所述ATmega16单片机连接；所述六个LED显示电路中的三个LED显示电路与所述ATmega16单片机连接。

3.根据权利要求1所述的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，其特征在于，所述调整电路包括带隙基准电压源MC1403U和运算放大器电路，所述带隙基准电压源MC1403U输入端接有12V电源，所述带隙基准电压源MC1403U一个输出端与所述运算放大器电路连接；所述运算放大器电路包括四个运算放大器，其中第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器串联，第四运算放大器负输入端与所述上位机D/A通道连接，所述第四运算放大器输出端并联接入所述第一运算放大器输出端和第二运算放大器负输入端之间。

4.根据权利要求1所述的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，其特征在于，所述A/D转换电路包括12位模数转换器MAX1241，所述12位模数转换器的三个输出端MAX1241各接有一个高速光电耦合器6N137；所述高速光电耦合器6N137的发光二极管阴极与所述ATmega16单片机连接。

5.根据权利要求1所述的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，其特征在于，所述RS-232串行通信接口电路采用MAX232芯片。

6. 根据权利要求2所述的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，其特征在于，所述直流伺服端机停止控制开关信号检测电路包括两个光耦TPL521，每个光耦TPL521的一个输入端与直流伺服电机的一个停止控制开关连接；每个光耦TPL521的一个输出端与所述ATmega16单片机连接。

7.根据权利要求1所述的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，其特征在于，所述直流伺服电机驱动电路连接包括四个并联的高速光电耦合器6N137和直流电动机驱动芯片LMD18200T，第一高速光电耦合器的一个输入端、第二高速光电耦合器的一个输入端、第三高速光电耦合器的一个输入端与所述ATmega16单片机连接；第一高速光电耦合器的一个输出端、第二高速光电耦合器的一个输出端、第三高速光电耦合器的一个输出端、第四高速光电耦合器的一个输出端与所述直流电动机驱动芯片LMD18200T连接。

8.根据权利要求2所述的小功率直流伺服电机集成式多功能控制器，其特征在于，所述电源电路包括两部分，所述电源电路第一部分包括与220V交流电源连接的PWM开关稳压电源SK400AH，所述PWM开关稳压电源SK400AH通过三端可调节输出正电压稳压器LM317为所述直流伺服电机驱动电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路提供+5V电源；所述PWM开关稳压电源SK400AH一个输出端接有一个所述LED指示灯；所述电源电路第二部分包括原边与220V交流电源连接的变压器，所述变压器次边接有两个整流桥，其中第一整流桥输出端通过一个三端稳压管L7805为所述数码管显示电路、LED显示电路、直流伺服电机驱动电路、直流伺服端机停止控制开关信号检测电路、并行通信接口电路、A/D转换电路、RS-232串行通信接口电路、ATmega16单片机提供+5V电源；第二整流桥的第一输出端接有一个三端稳压管L7812，所述第二整流桥的第二输出端接有一个三端稳压管LM79L12，所述第二整流桥的第一输出端的三端稳压管L7812通过一个三端稳压管LM78L05为所述A/D转换电路、ATmega16单片机提供+5V电源；第二整流桥的第一输出端的三端稳压管L7812为所述调整电路提供+12V电源，所述第二整流桥第二输出端的三端稳压管LM79L12为所述调整电路提供-12V电源。