CN202563305U - 一种双伺服绕线机单片机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双伺服绕线机单片机控制器，构成包括单片机（1），单片机（1）连接有两路交流伺服电机控制模块、开关量输入模块（10）、键盘输入模块（11）和显示模块（12）。本实用新型采用模块化设计，接口电路简单，维护方便，通用性好。

Description

一种双伺服绕线机单片机控制器

技术领域

本实用新型涉及一种绕线机的控制装置，特别是一种双伺服绕线机单片机控制器。 

背景技术

在大多数电气产品中，线圈是非常重要的一个部件，例如：电动机、变压器、继电器等。在生产过程中，一般是由微机控制的自动绕线机来实现线圈的绕制。而高质量电气产品要求线圈排列均匀、美观，对绕线机的控制精度提出了较高的要求。以最常见的螺线管线圈绕制为例，要达到高精度的控制，必须采用两轴联动的伺服控制：即主轴采用一个伺服电机驱动，排线往复运动机构的驱动轴也采用一个伺服电机，两者运动关系必须协调好，才能绕制出高质量的线圈。如果对双伺服绕线机的控制器采用一体化设计，将所有电路都集成在一起，则系统复杂、维护困难、通用性差。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种双伺服绕线机单片机控制器。本实用新型采用模块化设计，接口电路简单，维护方便，通用性好。 

本实用新型的技术方案：一种双伺服绕线机单片机控制器，其特征在于：包括单片机，单片机连接有两路交流伺服电机控制模块、开关量输入模块、键盘输入模块和显示模块。 

前述的双伺服绕线机单片机控制器中，所述的两路交流伺服电机控制模块分别是第一交流伺服电机控制模块和第二交流伺服电机控制模块，所述的第一交流伺服电机控制模块包括依次连接的第一伺服驱动器、第一伺服电机、第一旋转编码器和第一旋转编码器的信号转 换模块，第一伺服驱动器和第一旋转编码器的信号转换模块与单片机连接；所述的第二交流伺服电机控制模块包括依次连接的第二伺服驱动器、第二伺服电机、第二旋转编码器和第二旋转编码器的信号转换模块，第二伺服驱动器和第二旋转编码器的信号转换模块与单片机连接。 

前述的双伺服绕线机单片机控制器中，所述的键盘输入模块是4×4矩阵键盘输入模块。 

前述的双伺服绕线机单片机控制器中，所述的显示模块是液晶显示模块。 

前述的双伺服绕线机单片机控制器中，所述的单片机是STC12C5A60PWM单片机。 

前述的双伺服绕线机单片机控制器中，所述的单片机内部含有4个定时/计数器，其中2个分别连接第一伺服驱动器和第二伺服驱动器，用于发送两路脉冲，剩余2个分别连接第一旋转编码器的信号转换模块和第二旋转编码器的信号转换模块，用于旋转编码器输入到单片机的信号计数。 

前述的双伺服绕线机单片机控制器中，所述的旋转编码器的信号转换模块可将相位相差90度的两路脉冲信号合成一路，并根据相位的超前、滞后关系判断出旋转方向。 

前述的双伺服绕线机单片机控制器中，所述的开关量输入模块接收两个光电接近开关分别发出的限位和位置原点定位信号。 

与现有技术相比，本实用新型采用模块化设计，以单片机为核心，选用通用型伺服驱动器、伺服电机以及传感器，实现高精度控制。该双伺服绕线机控制器的接口电路简洁、可靠性高，适合于高精度绕线机控制系统的快速开发。本实用新型能实现绕线机高效、精确的运动控制，绕制出排列均匀、美观的高质量线圈。本实用新型还具有接口 电路简单、维护方便和通用性好的特点。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2 是本实用新型的旋转编码器信号转换模块的电路图； 

图3 是本实用新型的矩阵键盘模块的电路图； 

图4 是本实用新型的液晶显示模块的电路图。 

附图中的标记为：1-单片机，2-第一伺服驱动器，3-第一伺服电机，4-第一旋转编码器，5-第一旋转编码器的信号转换模块，6-第二伺服驱动器，7-第二伺服电机，8-第二旋转编码器，9-第二旋转编码器的信号转换模块，10-开关量输入模块，11-键盘输入模块，12-显示模块。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。 

实施例。一种双伺服绕线机单片机控制器，构成如图1所示，包括单片机1，单片机1连接有两路交流伺服电机控制模块、开关量输入模块10、键盘输入模块11和显示模块12。 

所述的两路交流伺服电机控制模块分别是第一交流伺服电机控制模块和第二交流伺服电机控制模块，所述的第一交流伺服电机控制模块包括依次连接的第一伺服驱动器2、第一伺服电机3、第一旋转编码器4和第一旋转编码器的信号转换模块5，第一伺服驱动器2和第一旋转编码器的信号转换模块5与单片机1连接；所述的第二交流伺服电机控制模块包括依次连接的第二伺服驱动器6、第二伺服电机7、第二旋转编码器8和第二旋转编码器的信号转换模块9，第二伺服驱动器6和第二旋转编码器的信号转换模块9与单片机1连接。 

所述的显示模块12是液晶显示模块。 

所述的单片机1是STC12C5A60PWM单片机。 

STC12C5A60PWM单片机1内部含有两个16位的定时/计数器T0和T1，可用于接收第一旋转编码器4和第二旋转编码器8经过第一旋转编码器的信号转换模块5和第二旋转编码器的信号转换模块9转换所得的转速信号1和转速信号2(这两路为脉冲信号)，而方向信号1和方向信号2（这两路为高、低电平信号）分别由P1.0和P1.1接收。 

第一旋转编码器的信号转换模块5的具体电路如图2所示，由芯片LS7084将输入的相位相差90度的两路脉冲信号合成一路，并根据相位的超前、滞后关系判断出旋转方向。编码器信号A相脉冲1从LS7084的引脚4输入，编码器信号B相脉冲1从LS7084的引脚5输入，合成的转速信号1从第8脚CLK输出，接单片机STC12C5A60PWM (1)的T0引脚，方向信号1从第7脚输出，接单片机STC12C5A60PWM (1)的P1.0引脚。第二旋转编码器的信号转换模块9的电路结构与第一旋转编码器的信号转换模块5相同。第二旋转编码器的信号转换模块9的具体电路亦同。 

STC12C5A60PWM单片机1内部另含有两个16位可编程计数器阵列PCA0和PCA1，可以高速输出的方式，从P1.3/PCA0和P1.4/PCA1两个端口输出脉冲信号到第一伺服驱动器2和第二伺服驱动器6，分别用以控制第一伺服电机3和第二伺服电机7的转速或角位移，电机的旋转方向则分别由P1.5和P1.6的高、低电平状态控制。 

开关量输入模块10接收光电开关发出的信号，经光电隔离后，连接单片机P2.2和P2.3脚。 

所述的键盘输入模块11是4×4矩阵键盘输入模块，如图3所示，采用4×4动态扫描结构，P0.0、P0.1、P0.2和P0.3脚动态输出，P0.4、P0.5、P0.6和P0.7动态输入。 

显示模块12如图4所示，是一个12864液晶显示模块，采用串 行模式，数据线和时钟线分别连接到单片机的P2.0和P2.1引脚上。键盘输入模块11和LCD显示模块12共同完成系统参数设定输入、控制指令等人机交互的功能。 

本实用新型正常绕制一个线圈的工作程序如下：启动系统，初始化后，排线轴归零，等待下一步指令。此时可以设定新的参数，或者继续上一次工作时保留的参数。启动绕线指令，单片机根据参数发出指令，完成绕线任务。 

Claims (5)

1.一种双伺服绕线机单片机控制器，其特征在于：包括单片机（1），单片机（1）连接有两路交流伺服电机控制模块、开关量输入模块（10）、键盘输入模块（11）和显示模块（12）。

2.根据权利要求1所述的双伺服绕线机单片机控制器，其特征在于：所述的两路交流伺服电机控制模块分别是第一交流伺服电机控制模块和第二交流伺服电机控制模块，所述的第一交流伺服电机控制模块包括依次连接的第一伺服驱动器（2）、第一伺服电机（3）、第一旋转编码器（4）和第一旋转编码器的信号转换模块（5），第一伺服驱动器（2）和第一旋转编码器的信号转换模块（5）与单片机（1）连接；所述的第二交流伺服电机控制模块包括依次连接的第二伺服驱动器（6）、第二伺服电机（7）、第二旋转编码器（8）和第二旋转编码器的信号转换模块（9），第二伺服驱动器（6）和第二旋转编码器的信号转换模块（9）与单片机（1）连接。

3.根据权利要求1所述的双伺服绕线机单片机控制器，其特征在于：所述的键盘输入模块（11）是4×4矩阵键盘输入模块。

4.根据权利要求1所述的双伺服绕线机单片机控制器，其特征在于：所述的显示模块（12）是液晶显示模块。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的双伺服绕线机单片机控制器，其特征在于：所述的单片机（1）是STC12C5A60PWM单片机。

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