CN203562985U - 简易步进电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及步进电机控制装置，公开了一种简易步进电机控制器，用于驱动步进电机，包括键盘控制模块、单片机控制模块、状态显示模块以及电机驱动模块，所述键盘控制模块、电机驱动模块以及状态显示模块分别与单片机控制模块相连接，单片机控制模块包括型号为STC89C52的单片机，键盘控制模块包括多个与单片机的P2口相连接的控制按钮，所述电机驱动模块包括型号为ULN2003的驱动芯片，单片机通过P3.0口-P3.3口输出信号至驱动芯片，信号经放大后输出至步进电机，所述状态显示模块包括多个7段共阴极数码管，7段共阴极数码管的阳极与单片机的P1口相连接，共阴极与单片机的P0口相连接。本实用新型的优点在于，结构简洁，同时具有输入和显示输出功能，驱动效果良好，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及步进电机控制装置，特别涉及一种简易步进电机控制器。
背景技术
步进电动机是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速，快速起停、正反转控制及制动等。为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于89C52单片机的四相步进电机的开环控制系统。其组成的开环系统既简单、廉价、又非常可行，因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装置等众多领域有着极其广泛的应用。随着微电子和计算机技术的发展，步进电动机的需求量与时俱增，研制步进电机驱动器及其控制系统具有十分重要的意义。
现有的步进电机控制器是基于模拟电子电路的，尽管集成度较高，但是价格昂贵，功能较为单一，无法适应目前的需求。
发明内容
本实用新型针对现有的步进电机控制器所存在的功能单一，价格昂贵的缺点，提供了一种新型简易步进电机控制器。
为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：
简易步进电机控制器，用于驱动步进电机，包括键盘控制模块、单片机控制模块、状态显示模块以及电机驱动模块，所述键盘控制模块、电机驱动模块以及状态显示模块分别与单片机控制模块相连接，单片机控制模块包括型号为STC89C52的单片机，键盘控制模块包括多个与单片机的P2口相连接的控制按钮，所述电机驱动模块包括型号为ULN2003的驱动芯片，单片机输出信号至驱动芯片，信号经放大后输出至步进电机，所述状态显示模块包括多个7段共阴极数码管，7段共阴极数码管的阳极与单片机的P1口相连接，共阴极与单片机的P0口相连接。
作为优选，所述单片机控制模块还包括时钟电路和复位电路。
作为优选，所述状态显示模块还包括第一六反相器，第一六反相器串联于7段共阴极数码管的阳极与单片机的P1口之间，第一六反相器采用SN7407N芯片。
作为优选，所述电机驱动模块还包括第二六反相器，第二六反相器串联于驱动芯片与单片机之间，第二六反相器采用74LS14芯片。
本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
结构简洁，制备成本较低，功能齐全，不仅可以驱动步进电机，也可以实现键盘实时输入和实时显示，适应性强，操作方便，可靠性较高。充分利用单片机的软件和硬件功能，能够灵活地对步进电机进行控制，具有较高的实用价值。
附图说明
图1为简易步进电机控制器的模块结构示意图。
图2为键盘控制模块的电路结构示意图。
图3为单片机控制模块的电路结构示意图。
图4为电机驱动模块的电路结构示意图。
图5为状态显示模块的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
实施例1
简易步进电机控制器，用于驱动步进电机，如图1所示，包括键盘控制模块1、单片机控制模块2、状态显示模块3以及电机驱动模块4，所述键盘控制模块1、电机驱动模块4以及状态显示模块3分别与单片机控制模块2相连接，单片机控制模块2包括型号为STC89C52的单片机，键盘控制模块1包括多个与单片机的P2口相连接的控制按钮，所述电机驱动模块4包括型号为ULN2003的驱动芯片，单片机输出信号至驱动芯片，信号经放大后输出至步进电机，所述状态显示模块3包括多个7段共阴极数码管，7段共阴极数码管的阳极与单片机的P1口相连接，共阴极与单片机的P0口相连接。
如图2所示，键盘控制模块1设置了开始、正转控制，反转控制，加速控制和减速控制按钮，分别是START、RIGHT、LEFT、UP、DOWN。通过RIGHT、LEFT状态变化来实现电机的正转和反转功能。当RIGHT、LEFT的状态变化时，内部程序检测单片机的P2.3口和P2.0口的状态来调用相应的正转和反转程序，来实现电机的正转和反转。通过UP、DOWN状态变化来实现电机的加速和减速功能。当UP、DOWN的状态变化时，内部程序检测单片机的P2.1口和P2.2口的状态来调用相应的加速和减速程序，来实现电机的加速和减速。
如图3所示，所述单片机控制模块2还包括时钟电路和复位电路。时钟电路采用内部时钟方式，利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2引脚上外接由晶体和电容组成的并联谐振回路，其内部的振荡电路就会产生自激振荡。其振荡频率可在1.2MHZ到12MHZ之间选择。对电容的取值无严格的要求，CX1、CX2可在20pF到100pF间取值，振荡频率选择12MHZ,电容选择30pF。复位电路为按键复位，其时钟频率选用12MHZ时，C取值22uF,R1取值10kΩ，R2取值10KΩ。
如图4所示，所述状态显示模块3还包括第一六反相器，第一六反相器串联于7段共阴极数码管的阳极与单片机的P1口之间，第一六反相器采用SN7407N芯片。利用了单片机的P0口和P1口。采用两个共阴数码管作显示。数码管接的a、b、c、d、e、f、g、h分别接P1.0-P1.7口，第一个数码管用于显示电机正反转状态，正转时显示“1”，反转时显示“0”。数码管的公共端接P0.0-P0.3口，用于显示电机的转速。
如图5所示，所述电机驱动模块4还包括第二六反相器，第二六反相器串联于驱动芯片与单片机之间，第二六反相器采用74LS14芯片。ULN2003可直接的对电机进行控制，无须隔离电路。通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可以对电机进行正反转，加减速，操作非常方便。通过单片机的P3.0-P3.3输出脉冲到ULN2003的IN1-IN4口，经信号放大后从OUT1-OUT4口分别输出到电机的A、B、C、D相。
总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种简易步进电机控制器，用于驱动步进电机，其特征在于，包括键盘控制模块（1）、单片机控制模块（2）、状态显示模块（3）以及电机驱动模块（4），所述键盘控制模块（1）、电机驱动模块（4）以及状态显示模块（3）分别与单片机控制模块（2）相连接，单片机控制模块（2）包括型号为STC89C52的单片机，键盘控制模块（1）包括多个与单片机的P2口相连接的控制按钮，所述电机驱动模块（4）包括型号为ULN2003的驱动芯片，单片机输出信号至驱动芯片，信号经放大后输出至步进电机，所述状态显示模块（3）包括多个7段共阴极数码管，7段共阴极数码管的阳极与单片机的P1口相连接，共阴极与单片机的P0口相连接。
2.根据权力要求1所述的简易步进电机控制器，其特征在于，所述单片机控制模块（2）还包括时钟电路和复位电路。
3.根据权力要求1所述的简易步进电机控制器，其特征在于，所述状态显示模块（3）还包括第一六反相器，第一六反相器串联于7段共阴极数码管的阳极与单片机的P1口之间，第一六反相器采用SN7407N芯片。
4.根据权力要求1所述的简易步进电机控制器，其特征在于，所述电机驱动模块（4）还包括第二六反相器，第二六反相器串联于驱动芯片与单片机之间，第二六反相器采用74LS14芯片。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105119541A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-02 | 中国矿业大学 | 一种基于dsp的步进电机控制系统 |
| CN106301114A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-04 | 北京朗森基科技发展有限公司 | 一种无人飞行器上的运输抛投控制器 |
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| CN106301114A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-04 | 北京朗森基科技发展有限公司 | 一种无人飞行器上的运输抛投控制器 |
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