CN202221974U - 基于cpld的步进电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于CPLD的步进电机控制器，地址译码单元输入端接计算机的ISA地址总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，三态缓冲单元的输入端接计算机的ISA数据总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的单片机的输入端，且计算机的ISA总线写信号分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，计算机的ISA总线基本时钟和频率控制寄存单元的输出端分别接可变分频单元的输入端。本实用新型通过利用CPLD器件，使控制器性能稳定、易于调试、可平滑升级、灵活性和可移植性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于CPLD的步进电机控制器，属于步进电机控制技术领域。
背景技术
目前在传统的步进电机控制器是主要是由各种锁存电路、译码电路、计数器、定时器、门电路等组成，并以此完成步进电机的速度和位置定位等相应的逻辑控制功能。这样控制器结构所需的逻辑电路器件一般较多，整体电路体积较大，且由于器件众多，器件的可靠性也因此有所降低。尤其当控制系统需要增加新功能时，往往需要对电路重新设计，大大地增加了设计的周期和费用。随着大规模集成电路技术的发展，复杂可编程逻辑器件(CPLD器件)在电机控制领域的应用也越来越广泛。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于CPLD的步进电机控制器，利用CPLD器件，使控制器性能稳定、易于调试、可平滑升级、灵活性和可移植性好。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种基于CPLD的步进电机控制器，其特征在于：包括地址译码单元、三态缓冲单元、电机方向控制寄存单元以及频率控制寄存单元和可变分频单元，地址译码单元输入端接计算机的ISA地址总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，三态缓冲单元的输入端接计算机的ISA数据总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的单片机的输入端，且计算机的ISA总线写信号分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，计算机的ISA总线基本时钟和频率控制寄存单元的输出端分别接可变分频单元的输入端。
本实用新型基于CPLD的步进电机控制器，采用地址译码单元、三态缓冲单元、电机方向控制寄存单元以及频率控制寄存单元和可变分频单元，通过地址译码单元将计算机的ISA地址总线进行地址译码以得到电机方向控制寄存单元和频率控制寄存单元的片选信号，通过计算机的ISA总线写信号向相应的地址写入电机方向控制数据和频率控制数据时，控制相应寄存器的片选信号和写信号有效，从计算机的ISA数据总线来的数据分别被写入到电机方向控制寄存单元和频率控制寄存单元，以分别得到电机方向控制信号及频率控制字，通过频率控制字就是对ISA总线基本时钟在可变分频单元进行分频的系数，可变分频单元对ISA总线基本时钟分频后，得到电机脉冲信号，数字逻辑仅在一片CPLD中实现，减少了电路板的面积，提高了板卡的可靠性，降低了故障率。具有成本低，集成度高，易于调试，可靠性好的特点。本实用新型的控制器当需要增加更强的功能时，不必修改外部硬件电路，利用CPLD可重构系统的特性，可以方便地为系统增加新的功能，实现更复杂的处理，可实现平滑升级，大大提高了控制器设计的灵活性和可移植性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1本实用新型基于CPLD的步进电机控制器的结构框图。
图2本实用新型的应用系统框图。
具体实施方式
见图1、2所示，本实用新型的基于CPLD的步进电机控制器，包括地址译码单元、三态缓冲单元、电机方向控制寄存单元以及频率控制寄存单元和可变分频单元，地址译码单元输入端接计算机的ISA地址总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，通过地址译码单元对ISA地址总线进行地址译码，以得到电机方向控制寄存单元和频率控制寄存单元的片选信号，分别控制电机方向控制寄存单元和频率控制寄存单元，本实用新型三态缓冲单元的输入端接计算机的ISA数据总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，以及控制相应寄存器的片选信号和写信号有效，且计算机的ISA总线写信号分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，计算机的ISA总线基本时钟和频率控制寄存单元的输出端分别接可变分频单元的输入端。从计算机的ISA数据总线来的数据被写入到电机方向控制寄存单元得到电机方向控制信号，而写入到频率控制寄存单元得到频率控制字数据，频率控制字数据就是对计算机的ISA总线基本时钟在可变分频单元进行分频的系数，可变分频单元对ISA总线基本时钟分频后得到电机脉冲信号。本实用新型的CPLD器件采用A1tera公司MAX II系列的EPM570T144，该器件具有低功耗、高性能和低成本等特点。
见图1所示，本实用新型电机方向控制寄存单元输出端和可变分频单元输出端分别接有光电隔离开关，将电机方向控制信号和电机脉冲信号通过电隔离后驱动步进电机驱动器上，实现对步进电机进行方向以及步进电机转速等一个或多个自由度的控制，该光电隔离器件可以根据电机脉冲频率的高低，选择高速光耦或普通光耦，如选用6N137，TLP521等。
Claims (2)
1.一种基于CPLD的步进电机控制器，其特征在于：包括地址译码单元、三态缓冲单元、电机方向控制寄存单元以及频率控制寄存单元和可变分频单元，地址译码单元输入端接计算机的ISA地址总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，三态缓冲单元的输入端接计算机的ISA数据总线、输出端分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，且计算机的ISA总线写信号分别接电机方向控制寄存单元的输入端和频率控制寄存单元的输入端，计算机的ISA总线基本时钟和频率控制寄存单元的输出端分别接可变分频单元的输入端。
2.根据权利要求1所述的基于CPLD的步进电机控制器，其特征在于：所述的电机方向控制寄存单元输出端和可变分频单元输出端分别接有光电隔离开关。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104378031A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-02-25 | 哈尔滨金都太阳能科技有限公司 | 一种基于cpld的步进电机位置控制器 |
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2011
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