JPH06225597A - モータ駆動制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロプロセッサの外付集積回路にステッ
プモータの駆動の制御を行なわせることにより、マイク
ロプロセッサの負担を軽減して、回路の低コスト化を実
現する。 【構成】 電源投入時に、マイクロプロセッサ１から電
池電圧検出回路８の検出出力に応じてマイクロプロセッ
サ１内のＲＯＭに予め記憶してあるステップモータ６の
駆動パルス幅や逆転パルスのパルスパターン等の駆動デ
ータが記憶回路１４に記憶され、パルス発生回路１９は
マイクロプロセッサ１から出力される駆動信号により、
記憶回路１４に記憶された駆動データに応じた駆動パル
スを発生し、ステップモータ６を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータ駆動制御回路に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばマイクロプロセッサの内部
時計で時刻を計時し、その時刻を指針によるアナログ表
示部で表示する時計がある。

【０００３】この時計では、内部時計の計時、キー操作
による内部時計の調時、指針の駆動を行なうステップモ
ータの制御、アラーム時刻の設定およびアラームの発生
というような時計機能のすべてをマイクロプロセッサ内
にプログラムされたソフトウェアによって処理してい
た。

【０００４】また、ステップモータの制御には通常の運
針の他に、早送り、逆転といったステップモータに出力
するパルスの複雑な制御が必要であることに加えて、時
針、分針それぞれ独立してこの複雑な制御を要するステ
ップモータを持つこともあり、それらをすべて同時にソ
フトウエアで処理していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のものでは、マイ
クロプロセッサ内のソフトウエアによってすべての処理
を行なっていたため、ステップモータの駆動の制御等に
よりマイクロプロセッサに多くの負担がかかってしま
い、高速処理や同時に多くの処理を行なえる高価なマイ
クロプロセッサが必要であったという問題点を有してい
た。

【０００６】本発明の目的は、マイクロプロセッサによ
りモータの駆動が制御される回路のコストを抑えること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロプロ
セッサと、このマイクロプロセッサに接続された外付集
積回路とこの集積回路に接続されたモータからなり、上
記マイクロプロセッサは、上記モータの駆動パルス幅等
の駆動データを出力する端子と、上記モータの駆動タイ
ミングを決定する駆動信号を出力する端子を有し、上記
集積回路は、上記マイクロプロセッサからの駆動データ
を記憶する記憶回路と、上記マイクロプロセッサからの
上記駆動信号を受けるごとに上記記憶回路の駆動データ
に基づいて上記モータの駆動パルスを発生するパルス発
生回路を設けることにより、上記の目的を達成してい
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例に基づい
て具体的に説明する。

【０００９】図１は本発明を電子時計に適用した例を示
している。

【００１０】同図において、１はマイクロプロセッサ
で、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、内部時計を有し、各種の
動作を制御する。２は基準信号発生器で、水晶発振器，
分周器等からなり、マイクロプロセッサ１の基準信号を
発生する。３は入力部で、アラーム時刻の設定やマイク
ロプロセッサ１の内部時計の調時等の入力を行なう。４
はデジタル表示器で、ＬＣＤ等からなり、マイクロプロ
セッサ１の内部時計の計時時刻を表示する。５はモータ
制御回路で、マイクロプロセッサ１に外付された１チッ
プの集積回路により構成され、正逆転可能なステップモ
ータ６の駆動を制御する。ステップモータ６は、アナロ
グ時刻表示部７の指針７ａ，７ｂを運針する。アナログ
時刻表示部７は、それぞれ指針７ａ，７ｂと連動して回
転する回転板を備えており、それぞれの回転板には指針
７ａ，７ｂとで００：００を表示したときフォトインタ
ラプタ（図示せず。）で検出される位置に穴を設けてあ
り、００：００を表示したとき検出出力を発生する。８
は電圧検出回路で、電源となる電池（図示せず。）の電
圧を検出する。なお、本例では電圧が１．２Ｖ未満にな
った際、検出出力を発生する。

【００１１】図２は、マイクロプロセッサ１およびモー
タ制御回路５の詳細を示した図である。同図において、
まずマイクロプロセッサ１における入出力端子について
説明する。

【００１２】９は駆動データ入出力端子で、マイクロプ
ロセッサ１内のＲＯＭに予め記憶してある駆動電圧値に
応じたステップモータ６の駆動パルス幅や逆転パルスの
パルスパターン等の駆動データ（本例では、電圧値が
１．２Ｖ以上の場合の駆動データと、１．２Ｖ以上の駆
動データに含まれるステップモータ６の駆動パルス幅よ
り幅の広い駆動パルス幅データ等を有する１．２Ｖ未満
の場合の駆動データとを記憶してある。）をモータ制御
回路５に出力するとともに、モータ制御回路５から出力
される上記駆動データを入力する。１０はクロック信号
出力端子で、データ送受用クロック信号を出力する。１
１は送受切換え信号出力端子で、モータ制御回路５の駆
動データの送受の切換え信号を出力する。１２は駆動信
号出力端子で、マイクロプロセッサ１内のＲＯＭに予め
記憶してあるプログラムに基づいてステップモータ６の
駆動タイミングを決定する駆動信号を出力する。１３は
正逆転信号出力端子で、ステップモータ６の回転方向を
指定する方向信号を出力する。

【００１３】つぎは、集積回路５の内部構成について説
明する。１４は記憶回路で、ＲＡＭ等からなり、駆動デ
ータ入出力端子１５から入出力される駆動データが、端
子１６を介して入力するデータ送受用クロック信号に基
づいて書込みまたは読み出される。１７は送受切換え回
路で、送受切換え信号入力端子１８から入力される切換
え信号により、駆動データの送受の切換えを行なう。１
９はパルス発生回路で、記憶回路１４で記憶する駆動デ
ータに基づいて、駆動信号入力端子２０を介して入力さ
れる駆動信号と正逆転信号入力端子２１を介して入力す
る方向信号とにより、ステップモータ６の駆動パルスを
発生する。２２はステップモータバッファで、パルス発
生回路１９から発生する駆動パルスを電流増幅し、ステ
ップモータ６が接続してある端子２３，２４に出力し、
ステップモータ６を駆動する。

【００１４】つぎに、図３を参照して電源投入時の動作
を説明する。

【００１５】電源が投入されると、マイクロプロセッサ
１の動作プログラムが初期化される（ステップ３ａ）。

【００１６】つぎに、マイクロプロセッサ１は送受切換
え回路１７を入力用に切り換える切換え信号を送受切換
え信号出力端子１１から出力し、この信号により送受切
換え回路１７は入力用に設定される（ステップ３ｂ）。

【００１７】切換え信号の出力が終了すると、マイクロ
プロセッサ１はクロック信号出力端子１０から出力され
るデータ受信用クロック信号に同期させて、マイクロプ
ロセッサ１内のＲＯＭに予め記憶してある１．２Ｖ以上
の場合のステップモータ６の駆動パルス幅や逆転パルス
のパルスパターン等の駆動データをシリアルデータとし
て駆動データ入出力端子９から出力する。いま、送受切
換え回路１５は入力用になっているので、この駆動デー
タは送受切換え回路１５を介して記憶回路１４に記憶さ
れる（ステップ３ｃ）。

【００１８】マイクロプロセッサ１は駆動データの出力
が終了すると、送受切換え回路１５を出力用に切り変え
る切換え信号を送受切換え信号出力端子１１から出力
し、この信号により送受切換え回路１５は出力用に切り
換わる（ステップ３ｄ）。

【００１９】送受切換え回路１５が出力用に切り換わる
と、記憶回路１４に記憶された駆動データがデータ送受
用クロック信号に同期して読み出され、送受切換え回路
１５を介して端子１３から出力されて、駆動データ入出
力端子９に入力する（ステップ３ｅ）。

【００２０】マイクロプロセッサ１は、駆動データ入出
力端子９から入力する駆動データとマイクロプロセッサ
１内のＲＯＭに予め記憶してある駆動データとを比較し
（ステップ３ｆ）、異なるデータがある場合、ステップ
３ｂに戻り再び駆動データを送出する。すべて一致して
いる場合、後述する動作を行なう。

【００２１】このように、マイクロプロセッサ１内のＲ
ＯＭに記憶してある駆動データが正確に記憶回路１４に
記憶されたか検出するので、記憶回路１４にはマイクロ
プロセッサ１内のＲＯＭに記憶してある駆動データが正
確に記憶される。

【００２２】つぎに、アナログ時刻表示部７の指針７
ａ，７ｂの運針動作を図４を参照して説明する。

【００２３】マイクロプロセッサ１はそのＲＯＭに記憶
してある動作プログラムに従って、以下の動作を行な
う。

【００２４】正逆転信号出力端子１３から正転方向を指
定する方向信号を出力する（ステップ４ａ）。パルス発
生回路１９は端子２１を介してこの方向信号を受け、回
転の向きを正転方向とする。

【００２５】つぎに、駆動信号出力端子１２から、マイ
クロプロセッサ１のプログラムに基づいて、ステップモ
ータ６の駆動タイミングを決定する駆動信号を一定周期
（例えば、１秒周期）で出力する（ステップ４ｂ）。

【００２６】パルス発生回路１９は、この駆動信号およ
び方向信号の入力により記憶回路１４から駆動データを
読み出し、読み出した駆動データに応じたステップモー
タ６の駆動パルスを端子２３，２４に発生する（ステッ
プ４ｃ）。

【００２７】ステップモータ６はこの駆動パルスにより
動作し、指針７ａ，７ｂを運針する（ステップ４ｄ）。

【００２８】ここで、指針７ａ，７ｂが００：００を表
示し、アナログ時刻表示部７が検出信号をマイクロプロ
セッサ１に出力すると（ステップ４ｅ）、マイクロプロ
セッサ１は内部時計の計時時刻と００：００とを比較す
る。

【００２９】比較した結果、アナログ時刻表示部７の表
示時刻が内部時計の計時時刻より進んでいる場合、運針
の向きを逆転する必要があると判断して（ステップ４
ｆ）、正逆転信号出力端子１３から逆転方向を指定する
方向信号を出力し（ステップ４ｇ）、比較した差の分だ
け、通常運針時よりも短い間隔で駆動信号を出力し、ア
ナログ時刻表示部７の表示時刻を戻して、内部時計の計
時時刻とアナログ時刻表示部７の表示時刻とを一致させ
る（ステップ４ｈ）。以下、ステップ４ａに戻り上記と
同様な動作を行なう。

【００３０】アナログ時刻表示部７の表示時刻が内部時
計の計時時刻より遅れている場合、指針７ａ，７ｂを早
送りする必要があると判断して（ステップ４ｈ）、比較
した差の分だけ、通常運針時よりも短い間隔で駆動信号
を出力し、アナログ時刻表示部７の表示時刻を進めて、
内部時計の計時時刻とアナログ時刻表示部７の表示時刻
を一致させる（ステップ４ｊ）。以下、ステップ４ａに
戻る。

【００３１】アナログ時刻表示部７の表示時刻と内部時
計の計時時刻とが一致している場合、またはアナログ時
刻表示部７が検出信号を出力していない場合、マイクロ
プロセッサ１は、電圧検出回路８が検出出力を発生して
いるか判断する（ステップ４ｋ）。つまり、電源となる
電池の電圧が１．２Ｖ未満になったか判断する。

【００３２】電池電圧が低下して１．２Ｖ未満になる
と、マイクロプロセッサ１は、現在、記憶回路１４に記
憶してある駆動データに基づく駆動パルスでは、指針７
ａ，７ｂは正確に駆動しないと判断して、マイクロプロ
セッサ１のＲＯＭに記憶してある１．２Ｖ未満の場合の
駆動データをモータ制御回路５に出力する（ステップ４
ｍ）。なお、具体的な駆動データの出力の動作は、図３
のステップ３ｂ以降の動作と同様である。以下、ステッ
プ４ａに戻る。

【００３３】このように、正確なパルス幅，パルスパタ
ーンが要求されるステップモータの制御は集積回路５に
よって実行され、マイクロプロセッサ側では、通常運針
時には一定周期で駆動信号を送出するだけでよく、上記
制御のためのソフトウエアを省くことができるため、マ
イクロプロセッサの負担を軽減でき、従来よりも安価な
マイクロプロセッサを用いることができる。

【００３４】また、従来と同様なマイクロプロセッサを
用いる場合、別の複雑な機能をマイクロプロセッサによ
り行なわせることができ、多機能化を一層進めることが
できる。

【００３５】また、集積回路５は記憶回路に記憶させた
駆動データに基づいてステップモータの駆動パルスを発
生するので、ステップモータの特性に応じた駆動データ
を記憶させることにより、種々のステップモータを駆動
することができ、ステップモータに対して汎用性があ
る。

【００３６】なお、本例ではモータとして正逆転ステッ
プモータを用いたが、これに限ることなく、正転のみの
ステップモータを使用しても上記同様の効果が得られ
る。

【００３７】また、記憶回路１４に記憶した駆動データ
をマイクロプロセッサ１内のＲＯＭで記憶する駆動デー
タと比較したが、この動作は必ずしも行なう必要はな
い。

【００３８】また、上記では駆動信号が発生するごとに
駆動パルスを出力する例を示したが、パルス発生回路１
９内に駆動パルスの出力周期（例えば１ｓステップ）を
決定する回路を設け、例えばマイクロプロセッサからの
駆動信号が“１”に保持されている場合は、この出力周
期（１ｓステップ）に合わせて駆動パルスを出力し、加
速運針（例えば１６倍）を行なう場合は、上記駆動信号
を１６Ｈｚとしてその１６Ｈｚクロックの立上がりごと
に駆動パルスを出力するようにしてもよい。

【００３９】また、上記のように正転逆転の駆動データ
を一度に送り、方向信号で正逆転を切換えるのではな
く、駆動信号の出力と同期させて正転パルスデータまた
は逆転パルスデータを出力するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、モータの制御をマイク
ロプロセッサのソフトウエアから省くことができるた
め、マイクロプロセッサの負担を軽減でき、従来よりも
安価なマイクロプロセッサによりモータの駆動を制御で
きる。

【００４１】また、従来と同様なマイクロプロセッサを
用いる場合、別の複雑な機能をマイクロプロセッサによ
り行なうことが容易になる。

【００４２】さらに、駆動するモータの特性に応じた駆
動データを記憶回路に記憶させることにより種々のモー
タに対して適用でき汎用性がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示したブロック回路図。

【図２】図１の要部拡大図。

【図３】図１の動作説明のためのフローチャート。

【図４】図１の動作説明のためのフローチャート。

【符号の説明】

１ マイクロプロセッサ ５ 集積回路 ６ モータ ９ 端子 １２ 端子 １４ 記憶回路 １９ パルス発生回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロプロセッサと、このマイクロプ
   ロセッサに接続された外付集積回路と、この集積回路に
   接続されたモータとを具備し、 上記マイクロプロセッサは、上記モータの駆動パルス幅
   等の駆動データを出力する端子と、上記モータの駆動タ
   イミングを決定する駆動信号を出力する端子を有し、 上記集積回路は、上記マイクロプロセッサからの駆動デ
   ータを記憶する記憶回路と、上記マイクロプロセッサか
   らの上記駆動信号を受けるごとに上記記憶回路の駆動デ
   ータに基づいて上記モータの駆動パルスを発生するパル
   ス発生回路を有していることを特徴とするモータ駆動制
   御回路。