Claims (2)
1. Schrittmotorsteuerung mit Mikrorechner, der eine veränderliche Impulsfolge für die Ansteuerung der Schrittmotoren erzeugt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz des Mikrorechners durch ein Steuersignal des Mikrorechners entsprechend derZeitfunktion eines Funktionsgenerators verändert wird, und ein die Impulsfolge für den Schrittmotor erzeugendes Programm dadurch impulse mit einer Frequenz nach Maßgabe des Funktionsgenerators an die Ansteuereinheit abgibt.1. A microcomputer stepping motor controller generating a variable pulse train for driving the stepping motors is characterized in that the clock frequency of the microcomputer is changed by a control signal of the microcomputer according to the timing function of a function generator, and a program generating the pulse train for the stepping motor thereby pulses a frequency in accordance with the function generator outputs to the drive unit.
2. Die Schrittmotorsteunrung nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Mikrorechners mit einem Funktionsgenerator verbunden ist und daß der Funktionsgenerator über einen Spannungs-Frequenzwandler mit dem Takteingang des Mikroprozessors im Mikrorechner verbunden ist.2. The Schrittmotorsteunrung according to claim 1, characterized in that the output of the microcomputer is connected to a function generator and that the function generator is connected via a voltage-frequency converter to the clock input of the microprocessor in the microcomputer.
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es sind Schrittmotorsteuerungen mit Mikrorechner bekannt, die aus vorgegebenen Daten und Signalen entsprechende Steuersignale erzeugen, die dem Schrittmotor entweder über eine Ansteuereinheit mit Leistungsverstärker oder über einen Leistungsverstärker steuern. Die benötigte Impulsfolge wird durch entsprechende Software, meist in Verbindung mit einem Zähler-oder Zeitgeber, erzeugt. Impulsfolgen mit veränderlicher Frequenz werden erzeugt, indem z. B. ein Zähler- oderZeitgeber mit entsprechenden Werten gemäß einer Betriebstabelle geladen wird und auf diese Weise Zeitfunktionen realisiert werden. Nachteilig ist dabei, daß ein Zähler- oder Zeitgeber benötigt wird und daß sich kein exakter Funktionsverlauf bilden läßt {Frequenzsprünge). Veränderliche Impulsfolgen werden auch durch sich verkürzende Zeitschleifen realisiert. Nachteilig ist hier, daß sich damit keine höheren Frequenzen erzeugen lassen (bis ca. 5 kHz) und daß Frequenzsprünge auftreten, die zu Schrittfehlern führen können.There are known stepper motor controllers with microcomputer, which generate from predetermined data and signals corresponding control signals that control the stepper motor either via a drive unit with power amplifier or a power amplifier. The required pulse sequence is generated by appropriate software, usually in conjunction with a counter or timer. Variable frequency pulse trains are generated by e.g. B. a counter or timer is loaded with corresponding values according to an operating table and in this way time functions are realized. The disadvantage here is that a counter or timer is needed and that can not form an exact function history {frequency jumps). Variable pulse sequences are also realized by shortening time loops. The disadvantage here is that it can not produce higher frequencies (up to about 5 kHz) and that frequency jumps occur, which can lead to step errors.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, eine kontinuierliche Drehzahländerung entsprechend einer Zeitfünktion zu erreichen. Weiterhin soll der Mikrorechner ohne Zähler-oder Zeitgeberbaustein funktionieren und auch Impulsfolgen mit Frequenzen oberhalb von 5 kHz erzeugen.The aim of the invention is to achieve a continuous speed change according to a Zeitfünktion. Furthermore, the microcomputer should work without a counter or timer module and also generate pulse sequences with frequencies above 5 kHz.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Schaltung zu entwickeln, durch die die Schrittfrequenz, entsprechend einer geforderten Zeitfunktion, erhöht und erniedrigt werden kann. Die Entscheidung, ob und wann die Frequenz geändert werden soll, wird durch den Mikrorechner festgelegt. Eine entsprechende Berücksichtigung dieser Entscheidung ist zu gewährleisten. Es soll aus Gründen des Aufwandes und der nicht exakten Frequenzänderung auf einen Zähler-Zeitgeberbaustein verzichtet werden.The invention has for its object to develop a corresponding circuit by the step frequency, according to a required time function, can be increased and decreased. The decision as to whether and when to change the frequency is determined by the microcomputer. Appropriate consideration of this decision must be ensured. It should be omitted for reasons of effort and the non-exact frequency change to a counter timer module.
Die Lösung dieser Aufgabe wurde durch eine Schaltungsanordnung gemäß Abb. 1 erreicht. Ein vom Mikrorechner erzeugtes Signal steuert einen Funktionsgenerator an. Dieser erzeugt eine Spannungs-Zeitfunktion, die in einem Spannungs-Frequenzwandler in eine Frequenz-Zeitfunktion gewandelt wird. Diese Frequenz wird als Taktfrequenz der Zentraleinheit des Mikrorechners genutzt. Die geforderte Änderung der Schrittfrequenz wird dadurch erreicht, daß ein die Schrittfrequenz erzeugendes Programm langsamer oder schneller abläuft, weil die Taktfrequenz der Zentraleinheit des Mikrorechners, entsprechend der Maßgabe des Funktionsgenerators, geändert wird.The solution of this problem was achieved by a circuit arrangement according to Fig. 1. A signal generated by the microcomputer drives a function generator. This generates a voltage-time function, which is converted into a frequency-time function in a voltage-frequency converter. This frequency is used as the clock frequency of the central unit of the microcomputer. The required change of the step frequency is achieved in that a step frequency generating program runs slower or faster, because the clock frequency of the central processing unit of the microcomputer, according to the specification of the function generator is changed.
Ausführungsbeispielembodiment
Ein Ausführungsbeispiel soll unter Bezugnahme der Zeichnung näher erläutert werden. Die Schaltungsanordnung nach Abb. 1 soll im Bsp. für einen Hochlauf auf Betriebsfrequenz und Bremsen genutzt werden. Die in Abb. 1 gezeigte Prinzipschaltung besteht aus Funktionsgenerator, Spannungs-Frequenzwandler, Mikrorechner, Ansteuereinheit und Schrittmotor. Im Mikrorechner ist ein Steuerprogramm enthalten, welches aus vorgegebenen Daten die Impulszahl und die Drehrichtung ermittelt. Die ermittelte Impulszahl wird mit der Mindestpulsanzahl für Hochlauf auf Betriebsfrequenz und Bremsen verglichen. Ist die ermittelte Impulszahl größer, so erfolgt der Hochlauf auf Betriebsfrequenz. Im anderen Fall läuft der Antrieb mit Start-Stopp-Frequenz. Für den Hochlauf durchläuft der Rechner eine Schleife, in der abwechselnd über die PIO High- und Lowsignal ausgegeben werden. Gleichzeitig wird ein Highsignal an den Funktionsgenerator abgegeben, was an dessen Ausgang eine linear ansteigende Spannung erzeugt. Diese Spannung erzeugt über einen Spannungs-Frequenzwandler eine proportionale Frequenz. Die minimale Frequenz des Spannungs-Frequenzwandlers muß so bemessen sein, daß das Programm Impulse mit der Startfrequenz des Schrittantriebes ausgibt. Das vom Mikrorechner an den Funktionsgenerator gegebene Signal bewirkt das Ansteigen der Ausgangsspannung vom Funktionsgenerator bis zu einem Maximalwert. Ist der Maximalwert erreicht, so werden durch das Programm Impulse mit der Betriebsfrequenz des Schrittmotors ausgegeben. Jetzt läuft der Schrittmotor mit Betriebsfrequenz. Wenn das Programm eineEndkennung erreicht hat, so wird das vom Mikrorechner an den Funktionsgenerator gegebene Signal auf Low gesetzt. Die Endkennung entspricht dem letzten Schritt mit Betriebsfrequenz, nachdem das BremsenAn embodiment will be explained in more detail with reference to the drawing. The circuit arrangement according to Fig. 1 should be used in the example for a run-up to operating frequency and braking. The basic circuit shown in Fig. 1 consists of a function generator, voltage-frequency converter, microcomputer, control unit and stepper motor. The microcomputer contains a control program which determines the number of pulses and the direction of rotation from given data. The calculated number of pulses is compared with the minimum number of pulses for startup on operating frequency and brakes. If the determined number of pulses is greater, the startup takes place at the operating frequency. In the other case, the drive runs at start-stop frequency. For booting, the computer runs through a loop in which alternately via the PIO high and low signal are output. At the same time, a high signal is output to the function generator, which generates a linearly increasing voltage at its output. This voltage generates a proportional frequency via a voltage-to-frequency converter. The minimum frequency of the voltage-to-frequency converter must be such that the program outputs pulses at the starting frequency of the stepper drive. The signal given by the microcomputer to the function generator causes the output voltage of the function generator to rise to a maximum value. If the maximum value is reached, the program outputs pulses with the operating frequency of the stepping motor. Now the stepper motor is running at operating frequency. When the program has reached a final detection, the signal given by the microcomputer to the function generator is set to low. The end identifier corresponds to the last step with operating frequency after braking