一种步进电机控制系统的制作方法

本实用新型涉及电机驱动技术领域，具体涉及一种基于步进电机驱动芯片的步进电机控制系统。

背景技术：

由于步进电机能够对电机转动位置进行准确地控制，随着科学技术的发展，尤其是电子信息技术的发展，对步进电机的控制方式已呈现多元化。

目前，市面上步进电机的驱动需要控制模块的多个信号输出端与驱动模块相连接。如专利申请号为CN201610144699.8的文件，权利要求书中要求保护范围为“一种基于AT89C52单片机的步进电机控制系统，其特征在于，包括步进电机、输入模块、显示模块、8279芯片、AT89C52单片机、电源模块，所述输入模块与8279芯片接口相连，所述显示模块与8279芯片接口相连，所述8279 芯片与AT89C52单片机相连，所述AT89C52单片机与步进电机相连，所述电源模块与步进电机相连”。在说明书中解释本发明为控制步进电机，作为控制模块的单片机需要产生A、B、C、D四相信号控制电机。在项目中如果要用到多台电机时，则会对单片机的IO口数量有大量需求，以至于需要增加额外的单片机，大大增加了成本。

技术实现要素：

本实用新型是基于上述技术问题提出，通过对步进电机的控制系统改进，从而减少一台电机所需控制模块的信号输出端数量，增加了一个步进电机控制系统所能控制的电机数量，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种步进电机控制系统，包括控制模块、驱动模块、步进电机，控制模块的输出端与驱动模块输入端相连接，其特征在于，所述控制系统还包括反相模块，与驱动模块输入端相连接的控制模块输出端也与反相模块输入端相连；反相模块输出端与驱动模块输入端相连。

进一步的，所述步进电机控制系统，其控制模块为单片机。

进一步的，所述步进电机控制系统，其驱动模块为电机驱动芯片。

进一步的，所述步进电机控制系统，其驱动芯片型号采用的是28端口的 DRV8881，所述驱动芯片的工作电压24V。

进一步的，所述步进电机控制系统，其反相模块为反相器。

进一步的，所述步进电机控制系统，其反相器型号为V4_74LVC2G04GW，所述反相器兼容电压3.3V和5V。

进一步的，所述步进电机控制系统，其步进电机为两相步进电机。

进一步的，所述步进电机控制系统还包括限流电阻。

进一步的，所述步进电机控制系统中控制模块和反相模块通过限流电阻与驱动模块相连

本实用新型的技术方案与现有技术相比具有如下有益效果。

1.通过应用本实用新型的步进电机控制系统，只需要一个输出端口就可以形成两个控制信号，减少对控制模块信号输出端数量的需求。

2.通过应用本实用新型的步进电机控制系统，相比于现在技术减少了控制一台电机所需的信号输出端口数量，增加了步进电机控制系统所能控制的电机数量，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型整体的电路连接图；

图2是实施例一示意图；

图3是实施例二单片机NUVOTON_M0518模块图；

图4是实施例二步进电机的驱动电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型一种步进电机控制系统进行详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

图2为本实用新型实施例一的步进电机控制系统，包括1个单片机、2个反向器IC2A和IC2B、1个驱动芯片、1个两相步进电机以及若干导线。所述单片机具有多个IO端口，以其中两个IO端口为例。一个IO端口与所述驱动芯片输入端AIN1直接相连，同时此IO端口也通过反向器IC2A与驱动芯片输入端AIN2 相连。另一个IO端口与所述驱动芯片输入端BIN1相连接，同时此IO端口也通过反向器IC2B与驱动芯片输入端BIN2相连。所述驱动芯片的四个输出端口A、B、分别与所述两相步进电机的四个输入端口一一对应连接。

步进电机控制系统运行时，两个IO端口分别发送信号PWM1到驱动芯片的输入端AIN1和反相器IC2A、PWM3到驱动芯片的输入端BIN1和反相器IC2B。反相器IC2A和IC2B将接收到的信号PWM1、PWM3转换为 PWM2、PWM4，并发送到驱动芯片的输入端AIN2、BIN2。驱动芯片接收到信号PWM1、PWM2、PWM3和PWM4后，通过输出端口A、Β、输出控制信号，控制步进电机的运行。

本实施例中，为实现对一个步进电机控制只需要占用单片机两个IO端口，而现有技术则需要占用四个IO端口。

实施例二：

图3和图4是本实用新型实施例二的步进电机控制系统，包括1个单片机 NUVOTON_M0518、1个反相器V4_74LVC2G04GW、1个驱动芯片DRV8881、限流电阻RP3、1个两相步进电机电机P3和若干导线、电阻及电容组成。

图3是单片机NUVOTON_M0518模块图，其有64个端口，单片机输出端 23、24分别与反相器V4_74LVC2G04GW的输入端A1、A2相连。反相器输出端Y1、Y2与限流电阻RP3输入端3、5相连接。限流电阻RP3输入端1、7与单片机的输出端23、24相连接。限流电阻RP3输入端1、3、5、7和输出端2、 4、6、8一一对应连接。驱动芯片共有28个端口，工作电压为24V，其输入端口21、22、23、24分别与限流电阻RP3的输出端2、4、6、8直接连接，输出端5、7、8、10分别与步进电机P3连接，输出端2、4、6、8和输出端5、7、8、 10一一对应连接。

步进电机控制系统运行时，从图4中单片机发送PWM3B信号传送至限流电阻RP3的输入端1和反相器输入端A1、发送PWM3A信号传送至限流电阻RP3 的输入端7和反相器输入端A2。反相器将PWM3A和PWM3B信号翻转，再由端口Y2、Y1输出，发送至限流电阻RP3的输入端5和3。四种PWM信号通过限流电阻RP3发送至驱动芯片，进而控制电机运行。

在本实例中，限流电阻RP3的作用是保护驱动芯片免受过流冲击。

本实用新型的具体实施例中，驱动电路与控制电路采用单独的电源供电，它们之间互不影响，电路电容起到抗干扰和隔离电位的作用。与现在技术相比，本实用新型电路只需要单片机发送两个PWM信号，经过反相器的作用将PWM3A 和PWM3B信号翻转，共产生四路PWM电平信号，再经保护电阻发送至驱动芯片，从而控制电机运作，达到了现在技术的效果，同时减少对单片机IO口的需要量，降低成本。