CN214707583U - 一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块 - Google Patents
一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，包括单片机、保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路：所述单片机分别与保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路电性连接，所述脉冲发生/控制电路的输出端与微步细分电路的输入端电性连接，且微步细分电路的输出端与电流调节电路的输入端电性连接。本实用新型中，该步进电机控制模块通过在脉冲发生/控制电路上连接微步细分电路和电流调节电路，实现了只用两条指令即可实现对模块的全面操作的效果，有效的抑制了步进电路的噪声，确保步进电路控制模块能够在稳压、稳流和稳热的安全状态下运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块。
背景技术
二相步进电机有结构简单、控制方便、安全性高、使用寿命长、成本低等特点，而二相步进电机低转数运行区的噪声大的问题始终难于解决，大多数解决办法都是以增加成本(几倍)为代价来完成，如：采用伺服电机、增加变速机、采改用多绕组步进电机(如：五相步进电机)、安装特制磁性阻尼器等，目前大多数微生物培养检测仪都选择低速搅拌器：电机转数60转/分钟，而驱动/控制搅拌器都是选用伺服电机、多绕组步进电机或二相步进电机+减速机来实现。
现有的步进电机控制模块在对步进电机控制时，对于步进电机的噪声控制效果不佳，使得步进电机的运行噪声较大，并且步进电机的控制步骤较为繁琐，无法实现快速、准确的控制效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出采用两条指令控制的方式，可以有效的抑制步进电机噪声的一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，包括单片机、保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路：
所述单片机分别与保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路电性连接；
所述脉冲发生/控制电路的输出端与微步细分电路的输入端电性连接，且微步细分电路的输出端与电流调节电路的输入端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括故障检测电路；
所述故障检测电路的输入端与单片机的输出端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括EMC抑制电路；
所述EMC抑制电路的输入端与单片机的输出端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述微步细分电路的最大微步细分为256。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述CAN通讯接口电路支持1M比特率的运行速度，支持CAN2.0B通讯协议，满足ISO-11898标准物理层要求。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述保护电路用来对单片机进行过流、过压和过热保护。
本实用新型提供了一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块。具备以下有益效果：
该步进电机控制模块通过在脉冲发生/控制电路上连接微步细分电路和电流调节电路，实现了只用两条指令即可实现对模块的全面操作的效果，有效的抑制了步进电路的噪声，确保步进电路控制模块能够在稳压、稳流和稳热的安全状态下运行。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块的硬件示意图；
图2为本实用新型提出的步进电机控制模块与微生物培养检测仪的搅拌系统连接示意图。
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。
如图1-图2所示，一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，包括单片机、保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路：
单片机分别与保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路电性连接；
脉冲发生/控制电路的输出端与微步细分电路的输入端电性连接，且微步细分电路的输出端与电流调节电路的输入端电性连接。
还包括故障检测电路，故障检测电路的输入端与单片机的输出端电性连接。
还包括EMC抑制电路，EMC抑制电路的输入端与单片机的输出端电性连接。
微步细分电路的最大微步细分为256。
CAN通讯接口电路支持1M比特率的运行速度，支持CAN2.0B通讯协议，满足ISO-11898标准物理层要求。
保护电路用来对单片机进行过流、过压和过热保护。
单片机、保护电路、CAN通讯接口电路、脉冲发生/控制电路、故障检测电路、EMC抑制电路和微步细分电路均集成在PCB板上，模块PCB板的外型和尺寸是按照对应型号的步进电机尾部的尺寸设计的，步进电机的控制模块PCB板可以用四个M3×5的螺钉直接安装在步进电机的尾部，实现PCB板的快速便捷安装，同时控制模块的PCB板的工作电压：DC：12V-24V，驱动/控制两相步进电机,最大电流4A或者8A，符合GB/T 18268规定的发射和抗扰度要求，使得步进电机的噪声可控制在25db以下，同时步进电机的转数0-100转/分钟，并可调节。
工作原理：将步进电机控制模块的PCB板与上位机连接，当上位机发出“控制命令”时，步进电机控制模块通过CAN通讯接口电路获取步进电机的转数(如：60转/分钟)信息，把对应的脉冲信号输入给256微步细分电路中；电流调节电路内的均方根算法计算出相应的步进电机驱动电流，并传输给电机功率驱动器，使得步进电机平稳运行(转数为“0”时，电机停止)；
当上位机发出“查询命令”，即可通过CAN通讯接口电路接获取步进电机和步进电机控制模块的运行状态信息：包括运行状态信息和故障状态信息的数据。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，包括单片机、保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路，其特征在于：
所述单片机分别与保护电路、CAN通讯接口电路和脉冲发生/控制电路电性连接；
所述脉冲发生/控制电路的输出端与微步细分电路的输入端电性连接，且微步细分电路的输出端与电流调节电路的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，其特征在于：还包括故障检测电路；
所述故障检测电路的输入端与单片机的输出端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，其特征在于：还包括EMC抑制电路；
所述EMC抑制电路的输入端与单片机的输出端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，其特征在于：所述微步细分电路的最大微步细分为256。
5.根据权利要求1所述的一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，其特征在于：所述CAN通讯接口电路支持1M比特率的运行速度，支持CAN2.0B通讯协议，满足ISO-11898标准物理层要求。
6.根据权利要求1所述的一种微生物培养检测仪的步进电机控制模块，其特征在于：所述保护电路用来对单片机进行过流、过压和过热保护。
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