一種電機(jī)驅(qū)動板裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電機(jī)驅(qū)動板裝置，包括主控板及電機(jī)驅(qū)動板，所述電機(jī)驅(qū)動板與電機(jī)相連，其中：所述主控板與電機(jī)驅(qū)動板相連，所述主控板用于輸出電機(jī)控制信號至所述電機(jī)驅(qū)動板；所述電機(jī)驅(qū)動板包括光耦隔離單元及功率放大單元，所述光耦隔離單元用于對所述電機(jī)控制信號進(jìn)行隔離變換，得到隔離控制信號，所述隔離信號輸入所述功率放大單元，所述功率放大單元用于對所述隔離控制信號進(jìn)行功率放大后輸出加載在所述電機(jī)上。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，適用于驅(qū)動小車上的電機(jī)，驅(qū)動效率較高。
【專利說明】
一種電機(jī)驅(qū)動板裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)驅(qū)動板裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]步進(jìn)電機(jī)把接收到的電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移或者角位移。它在固定模式下以固定角度單步運行，沒有累積誤差，精度高，在自動化領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用。而直流或交流電源不能直接作用于步進(jìn)電機(jī)，必須使用專用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動板，來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正常工作。
[0003]現(xiàn)有的電機(jī)驅(qū)動板一般以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片的形式出現(xiàn)，其將驅(qū)動板的各部分電路集成，以對輸入脈沖進(jìn)行環(huán)形分配、功率放大，使得步進(jìn)電機(jī)按輸入脈沖的控制，改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動芯片對不同場合應(yīng)用的不同的步進(jìn)電機(jī)的適應(yīng)性較差、不易修改及控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電機(jī)驅(qū)動板裝置，以解決現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片所存在的對不同場合應(yīng)用的不同的步進(jìn)電機(jī)的適應(yīng)性較差、不易修改及控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電機(jī)驅(qū)動板裝置，包括主控板及電機(jī)驅(qū)動板，所述電機(jī)驅(qū)動板與電機(jī)相連，其中:
[0006]所述主控板與電機(jī)驅(qū)動板相連，所述主控板用于輸出電機(jī)控制信號至所述電機(jī)驅(qū)動板；
[0007]所述電機(jī)驅(qū)動板包括光耦隔離單元及功率放大單元，所述光耦隔離單元用于對所述電機(jī)控制信號進(jìn)行隔離變換，得到隔離控制信號，所述隔離信號輸入所述功率放大單元，所述功率放大單元用于對所述隔離控制信號進(jìn)行功率放大后輸出加載在所述電機(jī)上。
[0008]較佳地，還包括電源監(jiān)控單元，所述主控板由直流電源供電，所述電源監(jiān)控單元設(shè)置于所述直流電源與主控板之間，用于監(jiān)控為所述主控板供電的直流電源是否供電充足，當(dāng)供電不足時輸出中斷信號至所述主控板。
[0009]較佳地，所述電源監(jiān)控單元包括濾波電路、低電壓檢測器及光耦，所述直流電源輸入的直流電壓經(jīng)所述濾波電路濾波后，輸入所述低電壓檢測器，若所述直流單元電壓小于預(yù)設(shè)值，則輸出的電壓被所述光耦隔離，所述光耦輸出高電平，所述高電平反向后作為中斷信號輸出至所述主控板。
[0010]較佳地，還包括接口，所述主控板與電機(jī)驅(qū)動板通過所述接口相連，所述主控板通過所述接口輸出所述電機(jī)控制信號至所述電機(jī)驅(qū)動板，所述接口還用于反饋來自電源監(jiān)控單元的中斷信號至所述主控板。
[0011]較佳地，所述主控板為一輸出步進(jìn)脈沖信號至電機(jī)驅(qū)動板作為電機(jī)控制信號的單片機(jī)及外圍電路。
[0012]較佳地，所述光耦隔離單元包括第一組光耦、第二組光耦及74LS240，所述第一組光耦及第二組光耦均包括四個并聯(lián)的光耦，所述第一組光耦用于隔離所述電機(jī)控制信號的4位，所述第二組光耦用于隔離所述電機(jī)控制信號的另外4位，所述74LS240用于將隔離變換后的電機(jī)控制信號反向緩沖輸出。
[0013]較佳地，所述功率放大單元包括兩個功率放大芯片，分別用于放大反向緩沖輸出的電機(jī)控制信號的4位高位部分及4位低位部分，放大后的電機(jī)控制信號輸出加載在所述電機(jī)上。
[0014]較佳地，所述功率放大芯片與所述電機(jī)之間還串接有與電機(jī)控制信號的位數(shù)對應(yīng)的發(fā)光二極管，用于跟蹤指示所述電機(jī)控制信號。
[0015]本發(fā)明提供的電機(jī)驅(qū)動板裝置可實現(xiàn)為小車的電機(jī)直流的電源、傳遞單片機(jī)控制信號、放大驅(qū)動電流。采用該裝置，可通過設(shè)置主控板調(diào)整電機(jī)控制信號，而實現(xiàn)在不同場合應(yīng)用于不同的步進(jìn)電機(jī)，適應(yīng)性較好、易修改及控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，適用于驅(qū)動小車上的電機(jī)，驅(qū)動效率較高。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的電機(jī)驅(qū)動板裝置組成結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為優(yōu)選實施例的主控板電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3為優(yōu)選實施例的電源監(jiān)控單元電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖4為優(yōu)選實施例的接口的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖5為優(yōu)選實施例的光耦隔離單元的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖6為優(yōu)選實施例的功率放大單元的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0022]為更好地說明本發(fā)明，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明，具體如下:
[0023]如圖1所示，本實施例提供的電機(jī)驅(qū)動板裝置，包括互相連接的主控板10及電機(jī)驅(qū)動板20，其中，電機(jī)驅(qū)動板20與電機(jī)30相連，其中:
[0024]主控板用于輸出電機(jī)控制信號至所述電機(jī)驅(qū)動板；
[0025]電機(jī)驅(qū)動板20包括光耦隔離單元21及功率放大單元22，光耦隔離單元21用于對電機(jī)控制信號進(jìn)行隔離變換，得到隔離控制信號，隔離控制信號輸入功率放大單元22，功率放大單元22用于對隔離控制信號進(jìn)行功率放大后輸出加載在電機(jī)30上。
[0026]其中，電機(jī)30可以根據(jù)需要設(shè)置一個或多個電機(jī)，本實施例中的電機(jī)為步進(jìn)式電機(jī)。
[0027]該裝置還包括電源監(jiān)控單元50，主控板10由直流電源40供電，電源監(jiān)控單元50設(shè)置于直流電源40與主控板10之間，用于監(jiān)控為主控板10供電的直流電源40是否供電充足，當(dāng)供電不足時輸出中斷信號至主控板10。
[0028]如圖2所示，本實施例中的主控板10包括一單片機(jī)及其外圍電路，該單片機(jī)為具有輸出步進(jìn)脈沖信號至電機(jī)驅(qū)動板的功能的單片機(jī)。該單片機(jī)的PLl.0?PLl.7引腳用于輸出步進(jìn)式脈沖信號，以作為電機(jī)控制信號。其中，P3.3引腳還可根據(jù)需要設(shè)置為與蜂鳴器控制電路相連，當(dāng)接收到中斷信號時，控制蜂鳴器進(jìn)行蜂鳴報警。
[0029]本實施例中的電源監(jiān)控單元包括濾波電路、低電壓檢測器及光耦，所述直流電源輸入的直流電壓經(jīng)所述濾波電路濾波后，輸入所述低電壓檢測器，若所述直流單元電壓小于預(yù)設(shè)值，則輸出的電壓被所述光耦隔離，所述光耦輸出高電平，所述高電平反向后作為中斷信號輸出至所述主控板。具體參見圖3所示，該電路是電機(jī)驅(qū)動板的電源部分，外接電源(為I節(jié)堿性電池)通過JPI接口將9V直流電壓輸入該電路，經(jīng)過單刀雙擲開關(guān)SI控制其通斷，通過濾波電路(包括電容C1、C2和C3)濾波后，直流電輸出，并由發(fā)光二級管Dl進(jìn)行指示。為了監(jiān)控外接堿性電池是否供電充足，加入了低電壓檢測器HT7039和光耦PC817，當(dāng)電源電壓小于3.9V時，U3的輸入端發(fā)光器將無法發(fā)光，從而使得輸出端的受光器截止，輸出高電平，反向后作為單片機(jī)的P3.3引腳的外部中斷信號，輸出至單片機(jī)進(jìn)行電壓不足的報警提不O
[0030]如圖4所示，該裝置還包括接口JP4，本實施例中的主控板的單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動板通過該接口 JP4相連，主控板的單片機(jī)通過該接口輸出步進(jìn)脈沖信號作為電機(jī)控制信號至電機(jī)驅(qū)動板的光耦隔離單元及功率放大單元，以輸出給電機(jī)。該接口還用于反饋來自電源監(jiān)控單元的中斷信號至主控板的P3.3引腳。
[0031]如圖5所示，本實施例中的光耦隔離單元包括第一組光耦、第二組光耦及74LS240，其中，第一組光耦及第二組光耦均包括四個并聯(lián)的光耦，具體地，第一組光耦包括光耦U1A、U1B、U1C和U1D，第二組光耦包括光耦U2A、U2B、U2C和U2D。第一組光耦用于隔離電機(jī)控制信號的4位，即光耦U1A、U1B、U1C和UlD分別接收來自引腳Pl.3?Pl.0輸出的步進(jìn)脈沖信號，第二組光耦用于隔離電機(jī)控制信號的其余4位，光耦U2A、U2B、U2C和U2D分別接收來自引腳Pl.7?Pl.4輸出的步進(jìn)脈沖信號，即一組電機(jī)用UlA?U1D，另一組電機(jī)用U2A?U2D。經(jīng)過隔離后的步進(jìn)脈沖信號輸入74LS240芯片，74LS240芯片用于將隔離變換后的電機(jī)控制信號反向緩沖后輸出。通過隔離變換，可避免步進(jìn)的電機(jī)控制信號漏拍，以更流暢地驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。其中，所有的RP都是排阻，起到限流作用。
[0032]如圖6所示，本實施例中的功率放大單元包括兩個功率放大芯片SLA4061，分別用于放大反向緩沖輸出的電機(jī)控制信號的4位高位部分(即RP4-1、RP4-3、RP4-5、RP4-7)及4位低位部分(即1^4-2、1^4-4、1^4-6、1^4-8)，功率放大芯片與電機(jī)之間還串接由于電機(jī)控制信號的位數(shù)對應(yīng)的8個發(fā)光二極管，該些二極管分別串接在輸出的每位電機(jī)控制信號的輸出線上，用于跟蹤指示對應(yīng)位的電機(jī)控制信號。放大后的電機(jī)控制信號輸出加載在電機(jī)RP2上。通過功率放大，使得電機(jī)控制信號具有足夠的驅(qū)動能力，來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。
[0033]本實施例提供的電機(jī)驅(qū)動板裝置可實現(xiàn)為小車的兩個步進(jìn)電機(jī)輸送9V的電源、傳遞單片機(jī)控制信號、放大驅(qū)動電流。
[0034]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，包括主控板及電機(jī)驅(qū)動板，所述電機(jī)驅(qū)動板與電機(jī)相連，其中: 所述主控板與電機(jī)驅(qū)動板相連，所述主控板用于輸出電機(jī)控制信號至所述電機(jī)驅(qū)動板； 所述電機(jī)驅(qū)動板包括光耦隔離單元及功率放大單元，所述光耦隔離單元用于對所述電機(jī)控制信號進(jìn)行隔離變換，得到隔離控制信號，所述隔離信號輸入所述功率放大單元，所述功率放大單元用于對所述隔離控制信號進(jìn)行功率放大后輸出加載在所述電機(jī)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，還包括電源監(jiān)控單元，所述主控板由直流電源供電，所述電源監(jiān)控單元設(shè)置于所述直流電源與主控板之間，用于監(jiān)控為所述主控板供電的直流電源是否供電充足，當(dāng)供電不足時輸出中斷信號至所述主控板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，所述電源監(jiān)控單元包括濾波電路、低電壓檢測器及光耦，所述直流電源輸入的直流電壓經(jīng)所述濾波電路濾波后，輸入所述低電壓檢測器，若所述直流單元電壓小于預(yù)設(shè)值，則輸出的電壓被所述光耦隔離，所述光耦輸出高電平，所述高電平反向后作為中斷信號輸出至所述主控板。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，還包括接口，所述主控板與電機(jī)驅(qū)動板通過所述接口相連，所述主控板通過所述接口輸出所述電機(jī)控制信號至所述電機(jī)驅(qū)動板，所述接口還用于反饋來自電源監(jiān)控單元的中斷信號至所述主控板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，所述主控板為一輸出步進(jìn)脈沖信號至電機(jī)驅(qū)動板作為電機(jī)控制信號的單片機(jī)及外圍電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，所述光耦隔離單元包括第一組光耦、第二組光耦及74LS240，所述第一組光耦及第二組光耦均包括四個并聯(lián)的光耦，所述第一組光耦用于隔離所述電機(jī)控制信號的4位，所述第二組光耦用于隔離所述電機(jī)控制信號的另外4位，所述74LS240用于將隔離變換后的電機(jī)控制信號反向緩沖輸出。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，所述功率放大單元包括兩個功率放大芯片，分別用于放大反向緩沖輸出的電機(jī)控制信號的4位高位部分及4位低位部分，放大后的電機(jī)控制信號輸出加載在所述電機(jī)上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)驅(qū)動板裝置，其特征在于，所述功率放大芯片與所述電機(jī)之間還串接有與電機(jī)控制信號的位數(shù)對應(yīng)的發(fā)光二極管，用于跟蹤指示所述電機(jī)控制信號。
【文檔編號】H02P8/00GK106026807SQ201610621383
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月2日
【發(fā)明人】祝清蘭, 張鑫利, 周蕓吉
【申請人】蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院