CN103986379B - 单片机、步进电机的驱动电路、驱动芯片及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的步进电机的驱动电路，通过电流检测传感器对所述步进电机的电流进行过零检测；再通过累加计数器对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；以供所述步进电机的控制器根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数及预设条件，得到所述步进电机是否出现堵转或者失效的判断，无需现有技术中提高设计成本的位置传感器即可实现对所述步进电机的状态检测，解决了现有技术成本高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种单片机、步进电机的驱动电路、驱动芯片及驱动方法。
背景技术
现有技术对于步进电机的驱动控制中，通常采用位置传感器对其进行位置检测，以体现其是否出现了堵转或者电机失效的非正常状态情况，但是其所采用的位置传感器使得整个驱动电路的设计成本大大增加，不利于整个系统的开发及应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种单片机、步进电机的驱动电路、驱动芯片及驱动方法，以解决现有技术中成本高的问题。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种步进电机的驱动电路，包括：
输入端与步进电机相连的电流检测传感器，用于对所述步进电机的电流进行过零检测；
输入端与所述电流检测传感器的输出端相连的累加计数器，用于对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
输入端与所述累加计数器的输出端相连的控制器，用于根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，及预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
一种步进电机的驱动芯片，包括驱动电路；所述驱动电路包括：
输入端与步进电机相连的电流检测传感器，用于对所述步进电机的电流进行过零检测；
输入端与所述电流检测传感器的输出端相连的累加计数器，用于对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
输入端与所述累加计数器的输出端相连的控制系统，用于根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，及预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
一种单片机，应用于对步进电机的驱动控制，包括：中央处理器、电流检测传感器、累加计数器及寄存器；
其中，所述电流检测传感器的输入端与步进电机相连，用于对所述步进电机的电流进行过零检测；
所述累加计数器用于对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
所述寄存器用于存储所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数；
所述中央处理器与所述电流检测传感器、累加计数器及寄存器相连，用于读取所述寄存器中存储的所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，并根据预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
一种步进电机的驱动方法，应用于对步进电机的驱动控制，所述步进电机的驱动方法包括：
电流检测传感器对所述步进电机的电流进行过零检测；
累加计数器对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
控制器根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，及预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的步进电机的驱动电路，通过电流检测传感器对所述步进电机的电流进行过零检测；再通过累加计数器对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；以供所述步进电机的控制器根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数及预设条件，得到所述步进电机是否出现堵转或者失效的判断，无需现有技术中提高设计成本的位置传感器即可实现对所述步进电机的状态检测，解决了现有技术成本高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的步进电机的驱动电路示意图；
图2为本发明另一实施例公开的步进电机的驱动芯片示意图；
图3为本发明另一实施例公开的单片机示意图；
图4为本发明另一实施例公开的步进电机的驱动方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种步进电机的驱动电路，以解决现有技术中成本高的问题。
具体的，如图1所示，所述步进电机的驱动电路包括：
输入端与步进电机相连的电流检测传感器101；
输入端与电流检测传感器101的输出端相连的累加计数器102；
输入端与累加计数器102的输出端相连的控制器103。
具体的工作原理为：
电流检测传感器101所述步进电机的电流进行过零检测，累加计数器102对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；然后由所述步进电机的控制器103对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数及预设条件，得到所述步进电机是否出现堵转或者失效的判断。
本实施例公开的所述步进电机的驱动电路，无需现有技术中提高设计成本的位置传感器即可实现对所述步进电机的状态检测，解决了现有技术成本高的问题。
在现有技术中，步进电机主要用于调节汽车进气格栅的关闭与打开；汽车进气格栅的主要作用为控制水箱、发动机、空调等系统的进气通风，以及防止在行驶过程中外来物体进入车厢内部，进而对系统造成的破坏。
对于现有的进气格栅设计方案中，主要有两种：一种是采用固定的方式，不能进行动态调节，车辆行驶在不同的工况下，未能实现对进气量的动态调节，进而降低了燃油的燃烧效率，增加了二氧化碳的排放；另一种则是采用动态的调节，一般为增加位置传感器，虽能升高燃油效率，但是设计成本也大大提高。
采用本实施例所述的驱动电路，实现对于应用于调节进气格栅的步进电机的驱动和检测，不仅可以提高燃油效率，同时无需位置传感器，不增加进气格栅的设计成本。
另外，步进电机还多用于汽车前照灯的调光旋转执行器的控制。在自适应车灯转向系统中，汽车车灯能够将灯的照射方向及时转动到驾驶员所要转向的方向，以使驾驶员能够清楚的了解到将要转向的方向的具体情况，提高驾驶安全性。但现有的汽车前照灯水平调光的旋转执行器的位置检测都是通过在其传动机构中添加位置传感器来确定执行器运动的位置，以达到水平调光的效果，同样也使得开发成本及软件的复杂度大大增加。
采用本实施例所述的驱动电路，实现对于应用于控制汽车前照灯的调光旋转执行器的步进电机的驱动和检测，无需现有技术中提高设计成本的位置传感器，解决了成本高的问题。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
在具体的实际应用中，预设值和预设次数均可以根据具体的应用情况进行选用，此处不做具体的限定。
本发明另一实施例还提供了一种步进电机的驱动芯片，如图2所示，所述步进电机的驱动芯片包括驱动电路201；驱动电路201包括：
输入端与步进电机相连的电流检测传感器101；
输入端与电流检测传感器101的输出端相连的累加计数器102；
输入端与累加计数器102的输出端相连的控制系统103。
具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
若将第一个实施例中的所述步进电机的驱动电路集成到驱动芯片中时，对所述步进电机实现状态检测及判断的控制器具体为所述驱动芯片中的控制系统103。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
在具体的实际应用中，预设值和预设次数均可以根据具体的应用情况进行选用，此处不做具体的限定。
本发明另一实施例还提供了一种单片机，应用于对步进电机的驱动控制，如图3所示，所述单片机包括：中央处理器301、电流检测传感器302、累加计数器303及寄存器304；
其中，电流检测传感器302的输入端与步进电机相连；中央处理器301与电流检测传感器302、累加计数器303及寄存器304相连。
具体的工作原理为：
电流检测传感器302对所述步进电机的电流进行过零检测；累加计数器303对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；寄存器304存储所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数；中央处理器301读取寄存器304中存储的所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，并根据预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
若将第一个实施例中的所述步进电机的驱动电路集成到单片机中时，对所述步进电机实现状态检测及判断的控制器具体为所述单片机中的中央处理器301。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
在具体的实际应用中，预设值和预设次数均可以根据具体的应用情况进行选用，此处不做具体的限定。
本发明另一实施例还提供了一种步进电机的驱动方法，应用于对步进电机的驱动控制，如图4所示，所述步进电机的驱动方法包括：
S401、电流检测传感器对所述步进电机的电流进行过零检测；
具体的，所述电流检测传感器可以根据一定的时间控制，实现对于所述步进电机电流的过流检测。
S402、累加计数器对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
具体的，所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值，说明此刻本应过零点的电流由于特殊原因并没有按正常状态工作。
S403、控制器根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，及预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
所述控制器根据所述次数及预设条件进行对于所述步进电机工作状态的判断。
本实施例公开的所述步进电机的驱动方法，仅通过所述电流检测传感器、累加计数器及控制器，即可实现对于所述步进电机的状态检测及判断，无需现有技术中提高设计成本的位置传感器，解决了现有技术成本高的问题。
优选的，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
在具体的实际应用中，预设值和预设次数均可以根据具体的应用情况进行选用，此处不做具体的限定。
本发明所提供的单片机、步进电机的驱动电路、驱动芯片及驱动方法，均可用于汽车进气格栅、汽车前照灯或者其他系统中的步进电机的状态检测，均无需位置传感器的添加，解决了现有技术成本高的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种步进电机的驱动电路，其特征在于，包括：
输入端与步进电机相连的电流检测传感器，用于对所述步进电机的电流进行过零检测；
输入端与所述电流检测传感器的输出端相连的累加计数器，用于对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
输入端与所述累加计数器的输出端相连的控制器，用于根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，及预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
2.根据权利要求1所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
3.一种步进电机的驱动芯片，其特征在于，包括驱动电路；所述驱动电路包括：
输入端与步进电机相连的电流检测传感器，用于对所述步进电机的电流进行过零检测；
输入端与所述电流检测传感器的输出端相连的累加计数器，用于对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
输入端与所述累加计数器的输出端相连的控制系统，用于根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，及预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
4.根据权利要求3所述的步进电机的驱动芯片，其特征在于，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
5.一种单片机，其特征在于，应用于对步进电机的驱动控制，包括：中央处理器、电流检测传感器、累加计数器及寄存器；
其中，所述电流检测传感器的输入端与步进电机相连，用于对所述步进电机的电流进行过零检测；
所述累加计数器用于对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
所述寄存器用于存储所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数；
所述中央处理器与所述电流检测传感器、累加计数器及寄存器相连，用于读取所述寄存器中存储的所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，并根据预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
6.根据权利要求5所述的单片机，其特征在于，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
7.一种步进电机的驱动方法，其特征在于，应用于对步进电机的驱动控制，所述步进电机的驱动方法包括：
电流检测传感器对所述步进电机的电流进行过零检测；
累加计数器对所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数进行累加计数；
控制器根据所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数，及预设条件判断所述步进电机出现堵转或失效情况。
8.根据权利要求7所述的步进电机的驱动方法，其特征在于，所述预设条件为：所述步进电机本应过零点的电流值超过预设值的次数大于预设次数。
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