專利名稱：兩相混合步進(jìn)電機(jī)rs-485控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制器，特別涉及到一種兩相混合步進(jìn)電機(jī)控制器。
背景技術(shù)：
兩相混合步進(jìn)電機(jī)在精密工作臺(tái)和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。在一些人 員不宜進(jìn)入的特定場合(如輻射，粉塵污染等)需要對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。此時(shí)，傳統(tǒng) 的PCI或者ISA總線控制方式難以滿足要求。若采用無線電遙控，則可能由于工作現(xiàn)場復(fù) 雜的電磁干擾而導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生誤動(dòng)作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)兩相混合步進(jìn)電機(jī)使用在特殊場合時(shí)傳統(tǒng)控制無法滿足要求 的問題，提出了一種兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器，操作人員可在安全區(qū)域內(nèi)，利用安 裝在工業(yè)PC機(jī)上的控制程序下達(dá)工作臺(tái)前進(jìn)，后退以及運(yùn)動(dòng)速度等控制指令，工業(yè)PC機(jī)則 通過屏蔽雙絞線與遠(yuǎn)端的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行連接，滿足控制要求。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器，包括工業(yè)PC 機(jī)、RS232/RS-485轉(zhuǎn)換器、屏蔽雙絞線、微控制器、驅(qū)動(dòng)器，工業(yè)PC機(jī)通過RS232/RS-485轉(zhuǎn) 換器連接口與屏蔽雙絞線連接，雙絞線的另一端連接微控制器，微控制器接收到PC機(jī)傳輸 過來的控制指令后，輸出控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器輸出電纜連接兩相混合步進(jìn)電機(jī)。微控制器選用AT89S52，RS232/RS-485轉(zhuǎn)換器中RS-485收發(fā)器選用SN75LBC184， SN75LBC184的發(fā)送端和接收端分別通過光耦隔離與AT89S51的TXD和RXD管腳連接， SN75LBC184的差分正輸入端和負(fù)輸入端通過穩(wěn)壓管連接到排針直接與屏蔽雙絞線連接。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器，控制 成本低，工作可靠，控制距離可達(dá)1000米，既滿足了遠(yuǎn)距離控制又克服了工作現(xiàn)場復(fù)雜的 電磁干擾。

圖1為本實(shí)用新型兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是本實(shí)用新型兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器結(jié)構(gòu)簡圖工業(yè)PC機(jī)1通過 HEXIN-III型RS232/RS-485轉(zhuǎn)換器2的DB9型連接口與屏蔽雙絞線3連接。雙絞線3的另 一端連接8051微控制器4，屏蔽雙絞線3長度最大可達(dá)1000米。微控制器4接收到PC機(jī) 1傳輸過來的控制指令后向驅(qū)動(dòng)器5發(fā)送3路控制信號(hào)速度控制PUL脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)向控制 DIR信號(hào)和使能信號(hào)ΕΝΑ。驅(qū)動(dòng)器5的4路輸出電纜分別連接兩相混合步進(jìn)電機(jī)6的Α，人 ，B, B端子。[0010]在遠(yuǎn)端，微控制器4選用AT89S52，RS-485收發(fā)器選用具有瞬變電壓抑制功能的 SN75LBC184，如圖2所示。AT89S52的Pl. 0管腳通過光耦U3連接SN75LBC184收發(fā)控制端。 當(dāng)P1.0為高電平時(shí)，光耦U3截至，收發(fā)器接收數(shù)據(jù)；當(dāng)P1.0為低電平時(shí)，光耦U3導(dǎo)通，收發(fā) 器發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，SN75LBC184的發(fā)送端D和接收端R亦分別通過光耦U2和Ul與AT89S51 的TXD和RXD管腳連接。SN75LBC184的差分正輸入端A和負(fù)輸入端B通過穩(wěn)壓管Dl，D2 連接到排針JP1，JPl直接與屏蔽雙絞線連接。PUL，DIR, ENA等3路控制信號(hào)由P2. 7，P2. 6 和P2. 5管腳引出，直接與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的對(duì)應(yīng)插槽連接。我們已經(jīng)按照?qǐng)D2制作出PCB 印刷電路。需要說明的是，在PCB板上我們將PO 口和P2 口分別用排針JPO和JP2引出，據(jù) 此，用戶可擴(kuò)展控制器的功能可用來控制3個(gè)兩相混合步進(jìn)電機(jī)。此外，在PC機(jī)端，我們選用HEXIN-III型RS232/RS-485轉(zhuǎn)換器，它負(fù)責(zé)將RS232 電平轉(zhuǎn)化為兩線平衡半雙工RS-485信號(hào)。HEXIN-III可直接從PC機(jī)取電，無需外加電源， 安裝使用方便?？刂破鬈浖饕?1)AT89S51微控制器程序。(2) PC機(jī)控制程序。AT89S51微控制器程序的功能接收來自PC機(jī)的控制指令(電機(jī)啟停，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn) 向等)，并向驅(qū)動(dòng)器輸出相應(yīng)的PUL，DIR和ENA控制指令。程序的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1) Pl. 0端口 初始置高電平，使RS-485收發(fā)器處于接收狀態(tài)。(2)為了可靠的工作，在485總線狀態(tài)切換 時(shí)做Ims延時(shí)。(3) Timerl工作于模式2，8位自動(dòng)重裝初值，以便產(chǎn)生準(zhǔn)確的串口通信波特 率。(4) TimerO工作于模式1，16位計(jì)數(shù)，以便產(chǎn)生需要的步進(jìn)電機(jī)速度控制信號(hào)PUL脈沖 頻率；并在ENA置低的情況下，通過TRO = 0指令停止PUL信號(hào)的輸出。上述程序我們采用 C51編寫調(diào)試，并已經(jīng)將Hex文件燒錄到AT89S51芯片中，用戶盡管放心使用。PC機(jī)控制程序的作用用戶通過點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)屏幕上的相應(yīng)按鈕，即可對(duì)遠(yuǎn)端的步 進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(電機(jī)啟停，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等)進(jìn)行控制。軟件設(shè)計(jì)時(shí)需正確配置串口通信 的波特率與微控制器端的波特率相等。RS-485收發(fā)器的波特率設(shè)置范圍300 115200。 在傳輸距離大的場合，波特率設(shè)置要低。上述程序我們?cè)赩B平臺(tái)上采用MSComm串口通信 控件編程實(shí)現(xiàn)，并已經(jīng)生成標(biāo)準(zhǔn)的Window安裝程序。用戶只需正確安裝，即可脫離VB環(huán)境 獨(dú)立運(yùn)行。
權(quán)利要求一種兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS 485控制器，包括工業(yè)PC機(jī)、RS232/RS 485轉(zhuǎn)換器、屏蔽雙絞線、微控制器、驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，工業(yè)PC機(jī)通過RS232/RS 485轉(zhuǎn)換器連接口與屏蔽雙絞線連接，雙絞線的另一端連接微控制器，微控制器接收到PC機(jī)傳輸過來的控制指令后，輸出控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器輸出電纜連接兩相混合步進(jìn)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器，其特征在于，微控制器選用 AT89S52，RS232/RS-485 轉(zhuǎn)換器中 RS-485 收發(fā)器選用 SN75LBC184，SN75LBC184 的發(fā)送端和 接收端分別通過光耦隔離與AT89S51的TXD和RXD管腳連接，SN75LBC184的差分正輸入端 和負(fù)輸入端通過穩(wěn)壓管連接到排針直接與屏蔽雙絞線連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種兩相混合步進(jìn)電機(jī)RS-485控制器，工業(yè)PC機(jī)通過RS232/RS-485轉(zhuǎn)換器連接口與屏蔽雙絞線連接，雙絞線的另一端連接微控制器，微控制器接收到PC機(jī)傳輸過來的控制指令后，輸出控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器輸出電纜連接兩相混合步進(jìn)電機(jī)。利用安裝在工業(yè)PC機(jī)上的控制程序下達(dá)工作臺(tái)前進(jìn)，后退以及運(yùn)動(dòng)速度等控制指令，工業(yè)PC機(jī)則通過屏蔽雙絞線與遠(yuǎn)端的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行連接，控制成本低，工作可靠，控制距離可達(dá)1000米，既滿足了遠(yuǎn)距離控制又克服了工作現(xiàn)場復(fù)雜的電磁干擾。
文檔編號(hào)H02P8/36GK201667635SQ20102011630
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者孫玉國, 杜銘唐 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)