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

技術(shù)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(qū)動的角度和行程控制成為最基本的組成模塊?，F(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(shù)實現(xiàn)要素：
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為了克服現(xiàn)有技術(shù)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(shè)置有絲桿，絲桿上連接有滑塊連桿裝置，滑塊連桿裝置上設(shè)置有擋片，行程控制板上設(shè)置有四個槽型光電開關(guān)，其中上限位設(shè)置兩個，槽型光電開關(guān)一和槽型光電開關(guān)二，下限位設(shè)置兩個，槽型光電開關(guān)三和槽型光電開關(guān)四，當滑塊連桿裝置上的擋片運動至槽型光電開關(guān)上的槽之間時，槽型光電開關(guān)產(chǎn)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(qū)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(guān)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(guān)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(guān)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(guān)二上的槽之間，槽型光電開關(guān)二產(chǎn)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(guān)三上的槽之間，槽型光電開關(guān)三產(chǎn)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(guān)四上的槽之間，槽型光電開關(guān)四產(chǎn)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(qū)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(qū)動電路、槽型光電開關(guān)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(qū)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(guān)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(jié)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(shè)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(jié)構(gòu)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(qū)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(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)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(shè)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(shè)備，如進樣針、定量注射器等；滑塊連桿裝置5上設(shè)置有擋片7，行程控制板10上設(shè)置有四個槽型光電開關(guān)，其中上限位設(shè)置兩個，槽型光電開關(guān)一1和槽型光電開關(guān)二2，下限位設(shè)置兩個，槽型光電開關(guān)三3和槽型光電開關(guān)四4，當滑塊連桿裝置上的擋片7運動至槽型光電開關(guān)上的槽之間時，槽型光電開關(guān)產(chǎn)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(qū)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(guān)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(guān)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(guān)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(guān)二2上的槽之間，槽型光電開關(guān)二2產(chǎn)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(guān)三3上的槽之間，槽型光電開關(guān)三3產(chǎn)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(guān)四4上的槽之間，槽型光電開關(guān)四4產(chǎn)生觸發(fā)信號時，則電機停止運行。

槽型光電開關(guān)共四個，其中上限位兩個，下限位兩個，槽型光電開關(guān)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(guān)上的槽之間時，槽型光電開關(guān)產(chǎn)生一個電平觸發(fā)信號，該信號與槽型光電開關(guān)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(yīng)的控制命令，所述的四個槽型光電開關(guān)作用兩個：一、有上下各兩組開關(guān)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(guān)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(guān)中的光電開關(guān)一1和光電開關(guān)四4可作為上下限位開關(guān)，光電開關(guān)二2和光電開關(guān)三3可作為加減速觸發(fā)信號，當對應(yīng)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(yīng)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(qū)動模塊供電部分。步進電機驅(qū)動模塊可驅(qū)動兩相四線的步進電機，最大驅(qū)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(zhuǎn)動速度，根據(jù)方向控制腳控制電機轉(zhuǎn)動方向，根據(jù)使能控制腳控制電機的通斷啟停。