一種基于can總線的步進電機遠程控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電機控制電路，具體是一種控制精準、性能優越的基于CAN總線的步進電機遠程控制電路。
【背景技術】
[0002]當前，步進電機已經廣泛應用于工業生產中，如自動剝線機、工業機器人、雕刻機、植毛機工作臺等涉及到精確定位的場合。常用的步進電機控制系統由驅動模塊和控制器模塊組成。驅動模塊實現功率放大，控制器模塊用于產生電機轉動的控制信號。但是這種控制方法不僅結構復雜，而且在運行控制時會大量占用控制核心的資源，影響控制系統的實時性及靈活性，阻礙了步進電機的推廣和發展。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種控制精準、性能優越的基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]一種基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，包括主控單元、CAN收發電路、信號處理電路和驅動電路，所述CAN收發電路接收主控單元發送過來的幀數據包后，再把數據包發送給信號處理電路，所述信號處理電路負責對CAN收發電路傳送過來的數據包進行解析，并生成對應的驅動信號和轉動方向信號，CAN總線生成的信號通過光耦隔離傳輸給驅動電路，驅動電路驅動電機進行相應操作，信號處理電路還分別連接溫度傳感器的輸出端和D/A轉換電路的輸入端，驅動電路還分別連接溫度傳感器的輸入端和D/A轉換電路的輸出端；
[0006]所述CAN收發電路包芯片IC1、芯片IC2芯片、IC3和雙向晶閘管RT，芯片ICl的2引腳連接電源U1，芯片ICl的3引腳連接電阻R2，電阻R2的另一端連接信號處理電路，芯片ICl的5引腳連接芯片IC3的2引腳并接地，芯片ICl的6引腳連接電阻Rl和芯片IC3的I引腳，電阻Rl的另一端連接芯片ICl的7引腳、芯片ICl的8引腳和電源U1，芯片IC3的3引腳連接芯片IC2的2引腳和電源U1，芯片IC2的3引腳連接電阻R5，電阻R5的另一端連接芯片IC3的4引腳，芯片IC2的7引腳連接芯片IC2的8引腳、電阻R4和電源Ul，電阻R4的另一端連接信號處理電路和芯片IC2的6引腳，芯片IC2的5引腳接地，芯片IC3的6引腳連接插座Pl的I腳、雙向晶閘管RT和插座P2的2腳，芯片IC3的7引腳連接插座P2的3腳、雙向晶閘管RT和電阻R3，電阻R3的另一端連接插座Pl的2腳。
[0007]作為本實用新型的優選方案:所述信號處理電路的主核心部件是STM32F105型微控制器。
[0008]作為本實用新型的優選方案:所述驅動電路是以SLA7033M型步進電機集成功率放大器為核心部件的驅動單元。
[0009]作為本實用新型的優選方案:所述芯片ICl和IC2的型號為6N137，所述芯片IC3的型號為L9616。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:系統分別使用STM32F105微控制器和SLA7033M放大器作為控制單元和驅動單元，并且使用光耦隔離技術，增加了系統的集成度，減少系統中主控單元的負擔，提高系統的實時性、可靠性，同時使用CAN總線進行信號傳輸，實現了步進電機的遠程控制，使得本系統具有集成度高、控制精準、可靠性高的優點，非常適合推廣使用。
【附圖說明】
[0011]圖1為基于CAN總線的步進電機遠程控制電路的電路圖；
[0012]圖2為CAN收發電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]請參閱圖1、2，一種基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，包括主控單元、CAN收發電路、信號處理電路和驅動電路，所述CAN收發電路接收主控單元發送過來的幀數據包后，再把數據包發送給信號處理電路，所述信號處理電路負責對CAN收發電路傳送過來的數據包進行解析，并生成對應的驅動信號和轉動方向信號，CAN總線生成的信號通過光耦隔離傳輸給驅動電路，驅動電路驅動電機進行相應操作，信號處理電路還分別連接溫度傳感器的輸出端和D/A轉換電路的輸入端，驅動電路還分別連接溫度傳感器的輸入端和D/A轉換電路的輸出端；
[0015]所述CAN收發電路包芯片IC1、芯片IC2芯片、IC3和雙向晶閘管RT，芯片ICl的2引腳連接電源U1，芯片ICl的3引腳連接電阻R2，電阻R2的另一端連接信號處理電路，芯片ICl的5引腳連接芯片IC3的2引腳并接地，芯片ICl的6引腳連接電阻Rl和芯片IC3的I引腳，電阻Rl的另一端連接芯片ICl的7引腳、芯片ICl的8引腳和電源U1，芯片IC3的3引腳連接芯片IC2的2引腳和電源U1，芯片IC2的3引腳連接電阻R5，電阻R5的另一端連接芯片IC3的4引腳，芯片IC2的7引腳連接芯片IC2的8引腳、電阻R4和電源Ul，電阻R4的另一端連接信號處理電路和芯片IC2的6引腳，芯片IC2的5引腳接地，芯片IC3的6引腳連接插座Pl的I腳、雙向晶閘管RT和插座P2的2腳，芯片IC3的7引腳連接插座P2的3腳、雙向晶閘管RT和電阻R3，電阻R3的另一端連接插座Pl的2腳。
[0016]所述信號處理電路的主核心部件是STM32F105型微控制器。
[0017]所述驅動電路是以SLA7033M型步進電機集成功率放大器為核心部件的驅動單
J L.ο
[0018]所述芯片ICl和IC2的型號為6N137，所述芯片IC3的型號為L9616。
[0019]本實用新型的工作原理是:CAN收發器L9616接收主控單元發送過來的幀數據包后，再把數據包發送給MCU。STM32F103C6是一體化步進電機驅動器的核心，負責對CAN收發器L9616傳送過來的數據包進行解析，同時做出相應的操作，生成對應的驅動信號和轉動方向；另一面MCU控制高精度D/A轉換器，經D/A轉換輸出的電壓送給驅動芯片SLA7033M，使SLA7033M輸出電流恒定，同時在SLA7033M的輸出端加入采樣電阻，MCU實時監控SLA7033M的輸出電流，當輸出電流大于閾值時，關閉驅動信號，保護芯片SLA7033M ;另外MCU還對加在芯片SLA7033M上面的散熱器進行溫度實時監控，當散熱片上的溫度超過預設值時關閉驅動信號，起保護SLA7033M的作用。MCU對SLA7033M的輸出電流進行采樣以及對溫度實時監控，有效地保護了 SLA7033M，使SLA7033M工作的壽命更加長，工作更加穩定。由于MCU輸出的信號屬于弱的信號，而SLA7033M輸出的信號是大電壓大電流信號，為了確保MCU正常工作，采用光耦隔離，使控制信號與驅動信號分離，同時控制和驅動兩部分的電路采用獨立的電源供電，它們之間互不干擾，信號通過光耦傳輸。
【主權項】
1.一種基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，包括主控單元、CAN收發電路、信號處理電路和驅動電路；其特征在于，所述CAN收發電路接收主控單元發送過來的幀數據包后，再把數據包發送給信號處理電路，所述信號處理電路負責對CAN收發電路傳送過來的數據包進行解析，并生成對應的驅動信號和轉動方向信號，CAN總線生成的信號通過光耦隔離傳輸給驅動電路，驅動電路驅動電機進行相應操作，信號處理電路還分別連接溫度傳感器的輸出端和D/A轉換電路的輸入端，驅動電路還分別連接溫度傳感器的輸入端和D/A轉換電路的輸出端； 所述CAN收發電路包芯片ICl、芯片IC2芯片、IC3和雙向晶閘管RT，芯片ICl的2引腳連接電源U1，芯片ICl的3引腳連接電阻R2，電阻R2的另一端連接信號處理電路，芯片ICl的5引腳連接芯片IC3的2引腳并接地，芯片ICl的6引腳連接電阻Rl和芯片IC3的I引腳，電阻Rl的另一端連接芯片ICl的7引腳、芯片ICl的8引腳和電源U1，芯片IC3的3引腳連接芯片IC2的2引腳和電源U1，芯片IC2的3引腳連接電阻R5，電阻R5的另一端連接芯片IC3的4引腳，芯片IC2的7引腳連接芯片IC2的8引腳、電阻R4和電源Ul，電阻R4的另一端連接信號處理電路和芯片IC2的6引腳，芯片IC2的5引腳接地，芯片IC3的6引腳連接插座Pl的I腳、雙向晶閘管RT和插座P2的2腳，芯片IC3的7引腳連接插座P2的3腳、雙向晶閘管RT和電阻R3，電阻R3的另一端連接插座Pl的2腳。2.根據權利要求1所述的一種基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，其特征在于，所述信號處理電路的主核心部件是STM32F105型微控制器。3.根據權利要求1所述的一種基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，其特征在于，所述驅動電路是以SLA7033M型步進電機集成功率放大器為核心部件的驅動單元。4.根據權利要求1所述的一種基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，其特征在于，所述芯片ICl和IC2的型號為6N137，所述芯片IC3的型號為L9616。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于CAN總線的步進電機遠程控制電路，包括主控單元、CAN收發電路、信號處理電路和驅動電路。本實用新型系統分別使用STM32F105微控制器和SLA7033M放大器作為控制單元和驅動單元，并且使用光耦隔離技術，增加了系統的集成度，減少系統中主控單元的負擔，提高系統的實時性、可靠性，同時使用CAN總線進行信號傳輸，實現了步進電機的遠程控制，使得本系統具有集成度高、控制精準、可靠性高的優點，非常適合推廣使用。
【IPC分類】H02P8/14
【公開號】CN204721267
【申請號】CN201520288804
【發明人】陳俊華
【申請人】陳俊華
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年4月30日