CN211405903U

CN211405903U - 一种步进电机控制器

Info

Publication number: CN211405903U
Application number: CN201921737139.9U
Authority: CN
Inventors: 疏达; 申晓敏; 李�远
Original assignee: Benewake Beijing Co Ltd
Current assignee: Benewake Beijing Co Ltd
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2020-09-01
Anticipated expiration: 2029-10-16

Abstract

本申请涉及激光雷达校准领域，尤其涉及一种步进电机控制器。本申请步进电机控制器，包括驱动模块、电机驱动器、计数模块、中断模块，驱动模块分别与电机驱动器、计数模块、中断模块连接，计数模块还与中断模块连接，所述的驱动模块用于产生并输出驱动脉冲，驱动电机驱动器工作；所述的电机驱动器响应驱动脉冲，驱动步进电机工作；计数模块用于统计驱动模块产生的脉冲数，其存储有预设脉冲数量，当计数模块计数达到预设脉冲数量时，向中断模块发出中断信号；所述的中断模块响应中断信号，控制驱动模块停止输出驱动脉冲。本控制器中断次数少，驱动步进电机平稳，流畅的运行，提高系统响应速度，提高执行效率，而且避免了丢脉冲带来的误差，精确度高。

Description

一种步进电机控制器

技术领域

本实用新型申请涉及激光雷达校准领域，尤其涉及一种步进电机控制器。

背景技术

目前，市场上针对光学雷达进行距离测量和校准的检测装置，是由电机、驱动器作为控制系统，控制检测装置移动来进行针对距离上面的测试。但是电机为了能够驱动检测装置平稳行走，多是基于自开发驱动板开环实现，在电机转动流畅性、精确度等方面达不到很好的效果，且对驱动系统资源占用较高。

实用新型内容

本申请实施例在于提出一种步进电机控制器，解决现有技术存在的转动流畅性、精确度不能满足要求，且占用资源高的问题。

为达此目的，本实用新型申请实施例采用以下技术方案：

一方面，一种步进电机控制器，包括驱动模块、电机驱动器、计数模块、中断模块，所述的驱动模块分别与电机驱动器、计数模块、中断模块连接，计数模块还与中断模块连接，

所述的驱动模块用于产生并输出驱动脉冲，驱动电机驱动器工作；

所述的电机驱动器响应驱动脉冲，驱动步进电机工作；

所述的计数模块用于统计驱动模块产生的脉冲数，其存储有预设脉冲数量，并根据电机驱动器的细分参数，计算得出步进电机实时转动角度，当计数模块计数达到预设脉冲数量时，即步进电机转动到预设角度时，向中断模块发出中断信号；

所述的中断模块响应中断信号，控制驱动模块停止输出驱动脉冲。

在一种可能的实现方式中，所述的电机驱动器的细分参数为步进电机转动一圈所需的驱动脉冲数量。

在一种可能的实现方式中，所述的预设脉冲数量为400-25600个。

在一种可能的实现方式中，所述的预设脉冲数量为5000-6500个。

在一种可能的实现方式中，所述的驱动模块包括脉冲单元、启停单元、加减速单元，

所述的脉冲单元用于产生驱动脉冲，驱动电机驱动器工作；

所述的启停单元用来控制脉冲单元，启动或停止脉冲单元；

所述的加减速单元用于控制脉冲单元产生驱动脉冲的频率大小，进而控制电机转速。

在一种可能的实现方式中，所述的脉冲单元为定时器；所述的启停单元通过使能或失能定时器，启动或停止脉冲单元；所述的加减速单元通过修改定时器的计数器寄存器值，控制脉冲单元产生驱动脉冲的频率大小。

在一种可能的实现方式中，所述的中断模块与启停单元信息连通，中断模块通过启停单元控制脉冲单元停止输出驱动脉冲。

在一种可能的实现方式中，所述的驱动脉冲频率为0-5000000HZ，步进电机转速为0-2000转/秒。

在一种可能的实现方式中，所述的步进电机控制器，还包括输入模块、输出模块，所述的输入模块用于输入电机驱动器的细分参数、预设脉冲数量，所述的输出模块用于输出驱动脉冲频率、步进电机转速。

在一种可能的实现方式中，所述的输入模块为输入键盘，所述的输出模块为显示屏。

本申请实施例预先设定脉冲数量，计数模块计数到预设脉冲后产生一个中断，向中断模块发出中断信号，中断模块控制驱动模块停止输出驱动脉冲，此时步进电机转动到预设角度。与现有技术相比，本实施例不需要每个脉冲中断一次，这样减少了中断次数，驱动步进电机平稳，流畅的运行，提高系统响应速度，提高指令执行效率，而且避免了每个脉冲中断一次丢脉冲带来的误差，精确度高，小车精度可以控制在毫米级。

附图说明

图1是本申请实施例的模块连接示意图。

图2是本申请实施例的单元连接示意图。

图中：1、驱动模块；2、电机驱动器；3、计数模块；4、中断模块；5、脉冲单元；6、启停单元；7、加减速单元；8、输入模块；9、输出模块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，一种步进电机控制器，包括驱动模块1、电机驱动器2、计数模块3、中断模块4，所述的驱动模块1分别与电机驱动器2、计数模块3、中断模块4连接，计数模块3还与中断模块4连接，

所述的驱动模块1用于产生并输出驱动脉冲，驱动电机驱动器2工作；

所述的电机驱动器2响应驱动脉冲，驱动步进电机工作；

所述的计数模块3用于统计驱动模块1产生的脉冲数，其存储有预设脉冲数量，并根据电机驱动器2的细分参数，计算得出步进电机实时转动角度，当计数模块3计数达到预设脉冲数量时，即步进电机转动到预设角度时，向中断模块4发出中断信号；

所述的中断模块4响应中断信号，控制驱动模块1停止输出驱动脉冲。

本申请实施例预先为计数模块3设定脉冲数量，计数模块3计数到预设脉冲后产生一个中断，向中断模块4发出中断信号，中断模块4控制驱动模块1停止输出驱动脉冲，此时步进电机转动到预设角度。与现有技术相比，本实施例不需要每个脉冲中断一次，这样减少了中断次数，驱动步进电机不需要停止，可以平稳，流畅的运行，提高系统响应速度，提高指令执行效率，而且避免了每个脉冲中断一次丢脉冲带来的误差，精确度高，小车精度可以控制在mm级。

所述的电机驱动器的细分参数为步进电机转动一圈所需的驱动脉冲数量。

细分参数为800-12800个。

所述的预设脉冲数量为400-25600个。

所述的预设脉冲数量为400-25600个，即计数模块计数到400-25600个脉冲时，即产生一个中断。如细分参数为800个，预设脉冲数量为400个，则步进电机转动400/800=0.5圈，即中断一次；细分参数为12800个，预设脉冲数量为25600个，则步进电机转动25600/12800=2圈，中断一次。每次中断都可能出现误差，中断次数越少，则总体误差越小。

所述的预设脉冲数量为5000-6500个。

所述的预设脉冲数量为5000-6500个，即计数模块计数到5000-6500个脉冲，即产生一个中断。

如细分参数为800个，预设脉冲数量为5000个，则步进电机转动5000/800=6.25圈，即中断一次；细分参数为12800个，预设脉冲数量为6500个，则步进电机转动6500/12800≈0.51圈，中断一次。

如图2所示，所述的驱动模块包括脉冲单元5、启停单元6、加减速单元7，

所述的脉冲单元5用于产生驱动脉冲，驱动电机驱动器2工作；

所述的启停单元6用来控制脉冲单元，启动或停止脉冲单元5；

所述的加减速单元7用于控制脉冲单元5产生驱动脉冲的频率大小，进而控制电机转速。

加减速单元7通过控制脉冲单元5产生驱动脉冲的频率大小，进而控制电机转速，进而控制测试装置的配速。

所述的脉冲单元5为定时器；所述的启停单元6通过使能或失能定时器，启动或停止脉冲单元5；所述的加减速单元7通过修改定时器的计数器寄存器值，控制脉冲单元5产生驱动脉冲的频率大小。

本申请中定时器为可编程通用定时器，其主要部分为一个16位计数器和与其相关的寄存器。这个计数器可以向上计数、向下计数或者向上向下双向计数可输出脉冲，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。

寄存器包括自动装载寄存器和预分频器寄存器，自动装载寄存器和预分频器寄存器的寄存器值均可由加减速单元7读写、修改，在计数器运行时仍可以读写。进而控制脉冲单元5产生驱动脉冲的频率大小。

启停单元6通过使能或失能定时器，启动或停止定时器。

所述的中断模块4与启停单元6信息连通，中断模块4通过启停单元6控制脉冲单元5停止输出驱动脉冲。

所述的驱动脉冲频率为0-5000000HZ，步进电机转速为0-2000转/秒。

所述的步进电机控制器，还包括输入模块8、输出模块9，所述的输入模块8用于输入电机驱动器2的细分参数、预设脉冲数量，所述的输出模块用于输出驱动脉冲频率、步进电机转速。

操作人员通过输入模块8，可以向步进电机控制器输入电机驱动器的细分参数、预设脉冲数量，操作步进电机控制器。通过输出模块9，可以实时观测输出驱动脉冲频率、步进电机转速。

所述的输入模块8为输入键盘，所述的输出模块9为显示屏。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种步进电机控制器，其特征在于，包括驱动模块、电机驱动器、计数模块、中断模块，所述的驱动模块分别与电机驱动器、计数模块、中断模块连接，计数模块还与中断模块连接，

所述的电机驱动器响应驱动脉冲，驱动步进电机工作；

2.根据权利要求1所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的电机驱动器的细分参数为步进电机转动一圈所需的驱动脉冲数量。

3.根据权利要求2所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的预设脉冲数量为400-25600个。

4.根据权利要求3所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的预设脉冲数量为5000-6500个。

5.根据权利要求1-4任一所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的驱动模块包括脉冲单元、启停单元、加减速单元，

所述的脉冲单元用于产生驱动脉冲，驱动电机驱动器工作；

所述的启停单元用来控制脉冲单元，启动或停止脉冲单元；

6.根据权利要求5所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的脉冲单元为定时器；所述的启停单元通过使能或失能定时器，启动或停止脉冲单元；所述的加减速单元通过修改定时器的计数器寄存器值，控制脉冲单元产生驱动脉冲的频率大小。

7.根据权利要求6所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的中断模块与启停单元信息连通，中断模块通过启停单元控制脉冲单元停止输出驱动脉冲。

8.根据权利要求7所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的驱动脉冲频率为0-5000000HZ，步进电机转速为0-2000转/秒。

9.根据权利要求8所述的步进电机控制器，其特征在于，还包括输入模块、输出模块，所述的输入模块用于输入电机驱动器的细分参数、预设脉冲数量，所述的输出模块用于输出驱动脉冲频率、步进电机转速。

10.根据权利要求9所述的步进电机控制器，其特征在于，所述的输入模块为输入键盘，所述的输出模块为显示屏。