技術領域：本發(fā)明涉及醫(yī)用運動控制領域，尤其是一種醫(yī)用步進電機的控制。

技術背景：

在醫(yī)學科研及醫(yī)療檢驗方面自動化程度和精確度要求越來越高。如檢測樣品的自動進樣、定量攝取都需要嚴格的長度行程控制要求。如何快速可靠且低成本的實現(xiàn)高精度的行程控制重要的使用價值。由于醫(yī)用檢測儀器的自動化的大趨勢，而由步進電機驅動的角度和行程控制成為最基本的組成模塊。現(xiàn)有涉及醫(yī)用自動化的行程控制器件多為國外進口，價格高昂控制復雜，對于自動化醫(yī)用檢測儀器的研發(fā)，維修來講是一筆不小的負擔。

技術實現(xiàn)要素：
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為了克服現(xiàn)有技術的成本高昂控制復雜的特點，本發(fā)明提供了一種醫(yī)用步進電機加減速行程控制裝置。

一種醫(yī)用步進電機加減速行程控制裝置，包括步進電機和行程控制板，步進電機上設置有絲桿，絲桿上連接有滑塊連桿裝置，滑塊連桿裝置上設置有擋片，行程控制板上設置有四個槽型光電開關，其中上限位設置兩個，槽型光電開關一和槽型光電開關二，下限位設置兩個，槽型光電開關三和槽型光電開關四，當滑塊連桿裝置上的擋片運動至槽型光電開關上的槽之間時，槽型光電開關產生一個電平觸發(fā)信號，步進電機連接主控制器模塊、電源模塊和步進電機驅動模塊，控制步進電機包括以下步驟：

步驟1：裝置上電啟動后，主控器模塊先自檢，根據(jù)各個槽型光電開關的狀態(tài)判斷當前電機位置狀態(tài)；

步驟2：如果上限位的槽型光電開關一處于觸發(fā)狀態(tài)，則主控制器判斷當前位置為正常初始狀態(tài)；

步驟3：如果上限位的槽型光電開關一未處于觸發(fā)狀態(tài)，主控制器判斷電機處于非零位狀態(tài)，主控制器控制電機運行至初始狀態(tài)；

步驟4：主控制器發(fā)出電機運行指令，電機低速啟動，當擋片運行至槽型光電開關二上的槽之間，槽型光電開關二產生觸發(fā)信號時，電機加速至勻速運行，當擋片運行至槽型光電開關三上的槽之間，槽型光電開關三產生觸發(fā)信號時，則電機減速運行，當擋片運行至槽型光電開關四上的槽之間，槽型光電開關四產生觸發(fā)信號時，則電機停止運行。

所述主控制模塊采用ARM微控制芯片，ARM微控制芯片具有RS232串口或SPI或IIC或CAN或RJ45或USB通信接口。

所述的電源模塊包括給主控制器模塊供電部分以及給步進電機驅動模塊供電部分。

本發(fā)明的有益效果:

1.系統(tǒng)集成度高，集成ARM主控芯片，步進電機驅動電路、槽型光電開關以及加減速行程控制裝置及其控制方法。

2.功能多樣，該套裝置可用于行程控制，也可作為限位的冗余保護裝置以及步進電機的驅動裝置。

3．簡單可靠，裝置所采用的無論是控制器以及光電開關等都是常用的電子裝置，價格低廉，控制方法簡單有效。

4．易于系統(tǒng)集成，結合主控芯片提供的通信接口，可以方便的接入到其他儀器儀表設備中，為自動化醫(yī)用檢測儀器的開發(fā)提供方便。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖。

圖2為本發(fā)明控制板和電機裝置示意圖。

圖3步進電機驅動模塊示意圖。

圖4為本發(fā)明零位、限位、加減速控制流程圖。

具體實施方式：

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖與實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一種醫(yī)用步進電機加減速行程控制裝置，包括步進電機6和行程控制板10，步進電機6上設置有絲桿8，絲桿8上連接有滑塊連桿裝置5，滑塊連桿裝置用于帶動其他設備，如進樣針、定量注射器等；滑塊連桿裝置5上設置有擋片7，行程控制板10上設置有四個槽型光電開關，其中上限位設置兩個，槽型光電開關一1和槽型光電開關二2，下限位設置兩個，槽型光電開關三3和槽型光電開關四4，當滑塊連桿裝置上的擋片7運動至槽型光電開關上的槽之間時，槽型光電開關產生一個電平觸發(fā)信號，步進電機6連接主控制器模塊、電源模塊和步進電機驅動模塊，控制步進電機包括以下步驟：

步驟1：裝置上電啟動后，主控器模塊先自檢，根據(jù)各個槽型光電開關的狀態(tài)判斷當前電機位置狀態(tài)；

步驟2：如果上限位的槽型光電開關一1處于觸發(fā)狀態(tài)，則主控制器判斷當前位置為正常初始狀態(tài)；

步驟3：如果上限位的槽型光電開關一1未處于觸發(fā)狀態(tài)，主控制器判斷電機處于非零位狀態(tài)，主控制器控制電機運行至初始狀態(tài)；

步驟4：主控制器發(fā)出電機運行指令，電機低速啟動，當擋片7運行至槽型光電開關二2上的槽之間，槽型光電開關二2產生觸發(fā)信號時，電機加速至勻速運行，當擋片7運行至槽型光電開關三3上的槽之間，槽型光電開關三3產生觸發(fā)信號時，則電機減速運行，當擋片7運行至槽型光電開關四4上的槽之間，槽型光電開關四4產生觸發(fā)信號時，則電機停止運行。

槽型光電開關共四個，其中上限位兩個，下限位兩個，槽型光電開關由紅外線發(fā)射管和紅外線接收管組合而成，其作用實在滑塊裝置上的擋片運動至槽型光電開關上的槽之間時，槽型光電開關產生一個電平觸發(fā)信號，該信號與槽型光電開關原始狀態(tài)之間的信號相反，主控制器接收到該信號時判斷當前的位置或運行狀態(tài)，進而做出相應的控制命令，所述的四個槽型光電開關作用兩個：一、有上下各兩組開關作為上下限位，當其中某一個上限位或者下限位的光電開關出現(xiàn)故障時，另外一個起到冗余保護的作用；第二、作為步進電機加速或減速的觸發(fā)信號，步進電機一般需要一定的低頻率啟動，在固定行程上運動時，加減速需要進行測算，軟件實現(xiàn)過程復雜，本裝置的四個槽型光電開關中的光電開關一1和光電開關四4可作為上下限位開關，光電開關二2和光電開關三3可作為加減速觸發(fā)信號，當對應的光電觸發(fā)時，主控制器根據(jù)運行的方向和狀態(tài)做出相應的加速或減速命令。

主控制模塊采用ARM微控制芯片，ARM微控制芯片具有RS232串口或SPI或IIC或CAN或RJ45或USB通信接口，可方便接入到其他自動控制裝置或自動化檢測儀器中，以此實現(xiàn)一種簡單有效的醫(yī)用行程控制。電源模塊包括給主控制器模塊供電部分以及給步進電機驅動模塊供電部分。步進電機驅動模塊可驅動兩相四線的步進電機，最大驅動電流達到3A以上，可根據(jù)控制器輸出的脈沖以及細分控制腳控制電機轉動速度，根據(jù)方向控制腳控制電機轉動方向，根據(jù)使能控制腳控制電機的通斷啟停。