CN204721267U - 一种基于can总线的步进电机远程控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路，包括主控单元、CAN收发电路、信号处理电路和驱动电路。本实用新型系统分别使用STM32F105微控制器和SLA7033M放大器作为控制单元和驱动单元，并且使用光耦隔离技术，增加了系统的集成度，减少系统中主控单元的负担，提高系统的实时性、可靠性，同时使用CAN总线进行信号传输，实现了步进电机的远程控制，使得本系统具有集成度高、控制精准、可靠性高的优点，非常适合推广使用。

Description

一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种电机控制电路，具体是一种控制精准、性能优越的基于CAN总线的步进电机远程控制电路。

背景技术

当前，步进电机已经广泛应用于工业生产中，如自动剥线机、工业机器人、雕刻机、植毛机工作台等涉及到精确定位的场合。常用的步进电机控制系统由驱动模块和控制器模块组成。驱动模块实现功率放大，控制器模块用于产生电机转动的控制信号。但是这种控制方法不仅结构复杂，而且在运行控制时会大量占用控制核心的资源，影响控制系统的实时性及灵活性，阻碍了步进电机的推广和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种控制精准、性能优越的基于CAN总线的步进电机远程控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路，包括主控单元、CAN收发电路、信号处理电路和驱动电路，所述CAN收发电路接收主控单元发送过来的帧数据包后，再把数据包发送给信号处理电路，所述信号处理电路负责对CAN收发电路传送过来的数据包进行解析，并生成对应的驱动信号和转动方向信号，CAN总线生成的信号通过光耦隔离传输给驱动电路，驱动电路驱动电机进行相应操作，信号处理电路还分别连接温度传感器的输出端和D/A转换电路的输入端，驱动电路还分别连接温度传感器的输入端和D/A转换电路的输出端；

所述CAN收发电路包芯片IC1、芯片IC2芯片、IC3和双向晶闸管RT，芯片IC1的2引脚连接电源U1，芯片IC1的3引脚连接电阻R2，电阻R2的另一端连接信号处理电路，芯片IC1的5引脚连接芯片IC3的2引脚并接地，芯片IC1的6引脚连接电阻R1和芯片IC3的1引脚，电阻R1的另一端连接芯片IC1的7引脚、芯片IC1的8引脚和电源U1，芯片IC3的3引脚连接芯片IC2的2引脚和电源U1，芯片IC2的3引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接芯片IC3的4引脚，芯片IC2的7引脚连接芯片IC2的8引脚、电阻R4和电源U1，电阻R4的另一端连接信号处理电路和芯片IC2的6引脚，芯片IC2的5引脚接地，芯片IC3的6引脚连接插座P1的1脚、双向晶闸管RT和插座P2的2脚，芯片IC3的7引脚连接插座P2的3脚、双向晶闸管RT和电阻R3，电阻R3的另一端连接插座P1的2脚。

作为本实用新型的优选方案：所述信号处理电路的主核心部件是STM32F105型微控制器。

作为本实用新型的优选方案：所述驱动电路是以SLA7033M型步进电机集成功率放大器为核心部件的驱动单元。

作为本实用新型的优选方案：所述芯片IC1和IC2的型号为6N137，所述芯片IC3的型号为L9616。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：系统分别使用STM32F105微控制器和SLA7033M放大器作为控制单元和驱动单元，并且使用光耦隔离技术，增加了系统的集成度，减少系统中主控单元的负担，提高系统的实时性、可靠性，同时使用CAN总线进行信号传输，实现了步进电机的远程控制，使得本系统具有集成度高、控制精准、可靠性高的优点，非常适合推广使用。

附图说明

图1为基于CAN总线的步进电机远程控制电路的电路图；

图2为CAN收发电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、2，一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路，包括主控单元、CAN收发电路、信号处理电路和驱动电路，所述CAN收发电路接收主控单元发送过来的帧数据包后，再把数据包发送给信号处理电路，所述信号处理电路负责对CAN收发电路传送过来的数据包进行解析，并生成对应的驱动信号和转动方向信号，CAN总线生成的信号通过光耦隔离传输给驱动电路，驱动电路驱动电机进行相应操作，信号处理电路还分别连接温度传感器的输出端和D/A转换电路的输入端，驱动电路还分别连接温度传感器的输入端和D/A转换电路的输出端；

所述CAN收发电路包芯片IC1、芯片IC2芯片、IC3和双向晶闸管RT，芯片IC1的2引脚连接电源U1，芯片IC1的3引脚连接电阻R2，电阻R2的另一端连接信号处理电路，芯片IC1的5引脚连接芯片IC3的2引脚并接地，芯片IC1的6引脚连接电阻R1和芯片IC3的1引脚，电阻R1的另一端连接芯片IC1的7引脚、芯片IC1的8引脚和电源U1，芯片IC3的3引脚连接芯片IC2的2引脚和电源U1，芯片IC2的3引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接芯片IC3的4引脚，芯片IC2的7引脚连接芯片IC2的8引脚、电阻R4和电源U1，电阻R4的另一端连接信号处理电路和芯片IC2的6引脚，芯片IC2的5引脚接地，芯片IC3的6引脚连接插座P1的1脚、双向晶闸管RT和插座P2的2脚，芯片IC3的7引脚连接插座P2的3脚、双向晶闸管RT和电阻R3，电阻R3的另一端连接插座P1的2脚。

所述信号处理电路的主核心部件是STM32F105型微控制器。

所述驱动电路是以SLA7033M型步进电机集成功率放大器为核心部件的驱动单元。

所述芯片IC1和IC2的型号为6N137，所述芯片IC3的型号为L9616。

本实用新型的工作原理是：CAN收发器L9616接收主控单元发送过来的帧数据包后，再把数据包发送给MCU。STM32F103C6是一体化步进电机驱动器的核心，负责对CAN收发器L9616传送过来的数据包进行解析，同时做出相应的操作，生成对应的驱动信号和转动方向；另一面MCU控制高精度D/A转换器，经D/A转换输出的电压送给驱动芯片SLA7033M，使SLA7033M输出电流恒定，同时在SLA7033M的输出端加入采样电阻，MCU实时监控SLA7033M的输出电流，当输出电流大于阈值时，关闭驱动信号，保护芯片SLA7033M；另外MCU还对加在芯片SLA7033M上面的散热器进行温度实时监控，当散热片上的温度超过预设值时关闭驱动信号，起保护SLA7033M的作用。MCU对SLA7033M的输出电流进行采样以及对温度实时监控，有效地保护了SLA7033M，使SLA7033M工作的寿命更加长，工作更加稳定。由于MCU输出的信号属于弱的信号，而SLA7033M输出的信号是大电压大电流信号，为了确保MCU正常工作，采用光耦隔离，使控制信号与驱动信号分离，同时控制和驱动两部分的电路采用独立的电源供电，它们之间互不干扰，信号通过光耦传输。

Claims (4)

1.一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路，包括主控单元、CAN收发电路、信号处理电路和驱动电路；其特征在于，所述CAN收发电路接收主控单元发送过来的帧数据包后，再把数据包发送给信号处理电路，所述信号处理电路负责对CAN收发电路传送过来的数据包进行解析，并生成对应的驱动信号和转动方向信号，CAN总线生成的信号通过光耦隔离传输给驱动电路，驱动电路驱动电机进行相应操作，信号处理电路还分别连接温度传感器的输出端和D/A转换电路的输入端，驱动电路还分别连接温度传感器的输入端和D/A转换电路的输出端；

所述CAN收发电路包芯片IC1、芯片IC2芯片、IC3和双向晶闸管RT，芯片IC1的2引脚连接电源U1，芯片IC1的3引脚连接电阻R2，电阻R2的另一端连接信号处理电路，芯片IC1的5引脚连接芯片IC3的2引脚并接地，芯片IC1的6引脚连接电阻R1和芯片IC3的1引脚，电阻R1的另一端连接芯片IC1的7引脚、芯片IC1的8引脚和电源U1，芯片IC3的3引脚连接芯片IC2的2引脚和电源U1，芯片IC2的3引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接芯片IC3的4引脚，芯片IC2的7引脚连接芯片IC2的8引脚、电阻R4和电源U1，电阻R4的另一端连接信号处理电路和芯片IC2的6引脚，芯片IC2的5引脚接地，芯片IC3的6引脚连接插座P1的1脚、双向晶闸管RT和插座P2的2脚，芯片IC3的7引脚连接插座P2的3脚、双向晶闸管RT和电阻R3，电阻R3的另一端连接插座P1的2脚。

2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路，其特征在于，所述信号处理电路的主核心部件是STM32F105型微控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路，其特征在于，所述驱动电路是以SLA7033M型步进电机集成功率放大器为核心部件的驱动单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的步进电机远程控制电路，其特征在于，所述芯片IC1和IC2的型号为6N137，所述芯片IC3的型号为L9616。