一种步进电机控制电路、方法、电子设备和空调器与流程

文档序号:33501822发布日期:2023-03-17 22:23阅读:33来源:国知局
一种步进电机控制电路、方法、电子设备和空调器与流程

1.本技术实施例属于家电控制领域,尤其涉及一种步进电机控制电路、方法、电子设备和空调器。


背景技术:

2.目前步进电机广泛应用于家电产品中,在冰箱,洗衣机,空调等产品上应用很多,空调导风机构几乎都使用到步进电机,并具备了成熟的步进电机控制电路和控制芯片。在实际应用中,当一个空调产品设计完成后,如果需要再增加步进电机,以提升产品功能时,则需要对已有的控制方案进行重新设计;而这种方式很可能需要对控制芯片重新选型,并对控制软件部分重新编写,这样,不仅造成人力和财力的投入增大,还大大延后了家电产品的设计周期。


技术实现要素:

3.本技术实施例提供一种步进电机控制电路、方法、电子设备和空调器。
4.本技术实施例的技术方案是这样实现的:
5.本技术实施例提供一种步进电机控制电路,所述步进电机控制电路包括:主控芯片和至少两个控制子电路;所述至少两个控制子电路中的每个控制子电路包括切换电路、步进电机驱动电路和步进电机,其中,所述控制子电路中,所述步进电机驱动电路和所述步进电机连接;所述步进电机驱动电路的公共接地端接收所述切换电路输出的高电平信号或低电平信号;所述主控芯片的工作控制信号输出端与所述每个控制子电路中的步进电机驱动电路的工作控制信号输入端连接。
6.示例性地,所述切换电路包括开关器件。
7.示例性地,所述开关器件为双极型三极管;所述双极型三极管的集电极分别与所述步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,所述双极型三极管的发射极接地;
8.所述双极型三极管的基极与所述主控芯片连接,接收所述主控芯片输出的电平控制信号,使得所述集电极输出高电平信号或低电平信号。
9.示例性地,所述开关器件为场效应管;所述场效应管的漏极分别与所述步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,所述场效应管的源极接地;
10.所述场效应管的栅极与所述主控芯片连接,接收所述主控芯片输出的电平控制信号,使得所述漏极输出高电平信号或低电平信号。
11.示例性地,所述步进电机控制电路还包括:控制器,所述开关器件为双极型三极管;
12.所述双极型三极管的集电极分别与所述步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,所述双极型三极管的发射极接地;
13.所述双极型三极管的基极与所述控制器连接,接收所述控制器输出的电平控制信号,使得所述集电极输出高电平信号或低电平信号。
14.示例性地,所述步进电机控制电路还包括:控制器,所述开关器件为场效应管;
15.所述场效应管的漏极分别与所述步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,所述场效应管的源极接地;
16.所述场效应管的栅极与所述控制器连接,接收所述控制器输出的电平控制信号,使得所述漏极输出高电平信号或低电平信号。
17.示例性地,所述每个控制子电路,还包括:至少一个二极管;所述主控芯片的工作控制信号输出端与所述至少一个二极管的阳极连接,所述至少一个二极管的阴极与所述每个步进电机驱动电路的工作控制信号输入端连接。
18.本技术实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括前述一个或多个步进电机控制电路。
19.本技术实施例还提供一种空调器,所述空调器包括前述记载的所述电子设备。
20.本技术实施例还提供一种步进电机控制方法,应用于步进电机控制电路中,所述步进电机控制电路包括:主控芯片和至少两个控制子电路;所述至少两个控制子电路中的每个控制子电路包括切换电路、步进电机驱动电路和步进电机,其中,所述控制子电路中,所述步进电机驱动电路和所述步进电机连接;所述步进电机驱动电路的公共接地端与所述切换电路连接;
21.所述方法包括:
22.所述步进电机驱动电路根据所述切换电路输出的高电平信号,控制所述步进电机的开启;或,
23.所述步进电机驱动电路根据所述切换电路输出的低电平信号,控制所述步进电机的开启;
24.所述步进电机驱动电路在确定所述步进电机开启时,根据所述主控芯片发送的工作控制信号,控制所述步进电机的工作状态。
25.示例性地,所述每个控制子电路中,所述切换电路与所述主控芯片连接,接收所述主控芯片输出的电平控制信号,使得所述切换电路输出高电平信号或低电平信号,所述方法还包括:
26.所述主控芯片确定需要控制的步进电机的数目为至少两个,且所述至少两个步进电机对应的工作控制信号相同,向至少两个切换电路同时发送相同的电平控制信号。
27.示例性地,所述每个控制子电路中,所述切换电路与所述主控芯片连接,接收所述主控芯片输出的电平控制信号,使得所述切换电路输出高电平信号或低电平信号,所述方法还包括:
28.所述主控芯片确定需要控制的步进电机的数目为至少两个,且所述至少两个步进电机对应的工作控制信号不相同,在不同的时间间隔内循环向至少两个切换电路中的每个切换电路发送特定电平控制信号;所述特定电平控制信号用于控制所述至少两个步进电机的开启。
29.本技术实施例提供一种步进电机控制电路、方法、电子设备和空调器,所述步进电机控制电路包括:主控芯片和至少两个控制子电路;所述至少两个控制子电路中的每个控制子电路包括切换电路、步进电机驱动电路和步进电机,其中,所述控制子电路中,所述步进电机驱动电路和所述步进电机连接;所述步进电机驱动电路的公共接地端接收所述切换
电路输出的高电平信号或低电平信号;所述主控芯片的工作控制信号输出端与所述每个控制子电路中的步进电机驱动电路的工作控制信号输入端连接。
30.可以看出,本技术实施例通过将主控芯片的工作控制信号输出端与每个控制子电路中的步进电机驱动电路的输入端进行连接,使得每个步进电机驱动电路均可以通过主控芯片的输出端口获取到对应的工作控制信号;如此,随着步进电机数目的增加,对应新增的步进电机驱动电路依旧可以通过主控芯片的输出端口获取到控制新增步进电机的工作控制信号;与相关技术每新增一个步进电机,则需要对应增加主控芯片的4个输出端口相比,本技术实施例每新增一个步进电机,仅需主控芯片对应增加1个与切换电路连接的端口;由于主控芯片输出端口的数目是一定的,因而,本技术实施例可以降低在新增步进电机的情况下,因主控芯片输出端口的数目不足而更换主控芯片的可能性;另外,如果将步进电机控制电路应用于家电产品,例如空调器中,还可以降低空调器的设计周期。
附图说明
31.图1为相关技术中针对单个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图;
32.图2a为本技术实施例的一种步进电机控制电路的示意图;
33.图2b为本技术实施例中的一种步进电机控制方法的流程示意图;
34.图2c为本技术实施例中的另一种步进电机控制方法的流程示意图;
35.图2d为本技术实施例中的多步进电机循环控制的流程示意图;
36.图2e为本技术实施例中的一种针对单个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图;
37.图2f为本技术实施例中的一种针对两个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图;
38.图2g为本技术实施例中的一种针对5个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图;
39.图3为本技术实施例提供的一种步进电机控制方法的流程图。
具体实施方式
40.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
41.应当理解,此处所描述的一些实施例仅仅用以解释本技术的技术方案,并不用于限定本技术的技术范围。
42.图1为相关技术中针对单个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图,如图1所示,该步进电机控制电路包括:主控芯片、电机驱动器和步进电机;其中,主控芯片的四个输出端口分别与电机驱动器的引脚1至引脚4对应连接。电机驱动器与步进电机连接,用于驱动步进电机;这里,图中所示的电机驱动器为uln2003驱动器,由图可知,uln2003驱动器共有16个引脚,其中8个输入引脚、8个输出引脚、1个公共接地端vss和1个直流电源端。
43.参见图1可知,该电机驱动器需要四路控制信号的输入,可实现对一个步进电机的控制,也就是说,单个步进电机对应的主控芯片的控制信号输出端口为4个;因而,在单个步进电机的基础上,如果新增一个步进电机,则需要额外增加4个主控芯片的输出端口,此时,
主控芯片的输出端口数目为8;如果需要新增两个步进电机,则需要额外增加8个主控芯片的输出端口,此时,主控芯片的输出端口数目为12,以此类推,如果需要新增n个步进电机,则需要额外增加4n个主控芯片的输出端口,此时,主控芯片的输出端口数目为5n。
44.相关技术中,针对已有的步进电机控制电路增加步进电机时,需要主控芯片的输出端口也对应增加,由于主控芯片输出端口的数目是一定的,因而,随着步进电机数目的增加,会大大增加更换主控芯片的可能性,并需要对控制软件部分重新编写,这样,不仅造成人力和财力的投入增大,还大大延后了步进电机控制电路的设计周期。
45.针对上述技术问题,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所提供的实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。另外,以下所提供的实施例是用于实施本技术的部分实施例,而非提供实施本技术的全部实施例,在不冲突的情况下,本技术记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
46.需要说明的是,在本技术中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元,例如的单元可以是部分处理器、部分程序或软件等等)。
47.本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括a、b、c中的至少一种,可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
48.图2a为本技术实施例的一种步进电机控制电路的示意图,如图2a所示,该步进电机控制电路包括:主控芯片10和至少两个控制子电路;至少两个控制子电路中的每个控制子电路20包括切换电路200、步进电机驱动电路201和步进电机202,其中,控制子电路20中,步进电机驱动电路201和步进电机202连接;步进电机驱动电路201的公共接地端接收切换电路200输出的高电平信号或低电平信号;主控芯片10的工作控制信号输出端与每个控制子电路中的步进电机驱动电路201的工作控制信号输入端连接。
49.本技术实施例中,步进电机控制电路可以作为控制组件应用于各种家电产品中,例如,空调器、冰箱和洗衣机等。
50.示例性地,对于步进电机控制电路,在主控芯片内部程序的控制下,可以由主控芯片的输出端口,即输出端口对应的引脚,输出相应的工作控制信号,该引脚为工作控制信号输出端,也可以称为步进电机驱动信号端口。这里,对于主控芯片的型号可以根据实际情况进行确定,本技术实施例对此不作限制,例如,可以是d78f0524或78f0511等。
51.进一步地,对于每个控制子电路,主控芯片的工作控制信号输出端分别与步进电机驱动电路的工作控制信号输入端连接,这样,步进电机驱动电路的输入端口,即输入端口对应的引脚,可以接收到主控芯片输出的工作控制信号,并基于该工作控制信号控制对应步进电机的工作状态。
52.示例性地,上述工作状态可以是步进电机的运转速度、加速度、角位移量等。其中,步进电机是一种可以将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲
信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比;步进电动机也称脉冲电动机。
53.这里,对于每个控制子电路中步进电机的类型本技术实施例不作限制,例如,步进电机可以为磁阻式步进电机、永磁式步进电机或混磁式步进电机等。
54.示例性地,与步进电机连接的步进电机驱动电路可以是驱动器,这里,对于驱动器的类型不作限制,例如可以是uln2003驱动器或其它类型的驱动器。
55.示例性地,在主控芯片的型号为d78f0524、且步进电机驱动电路为uln2003驱动器的情况下,主控芯片的工作控制信号输出端可以对应引脚18至引脚21,步进电机驱动电路的工作控制信号输入端可以对应引脚1至引脚4,这样,步进电机驱动电路的引脚1至引脚4可以接收到主控芯片引脚18至引脚21输出的四路工作控制信号。
56.示例性地,步进电机驱动电路的公共接地端与切换电路连接,用于接收切换电路输出的高电平信号或低电平信号;进而,步进电机驱动电路可以根据高电平信号控制对应步进电机的启动,根据低电平信号控制对应步进电机的停止;或者,步进电机驱动电路可以根据高电平信号控制对应步进电机的停止,根据低电平信号控制对应步进电机的启动。这里,具体是根据高电平信号控制对应步进电机的启动,还是控制对应步进电机的停止,主要与步进电机驱动电路对应的驱动器的类型相关,本技术实施例中对此不作限定。
57.示例性地,在步进电机驱动电路为uln2003驱动器的情况下,步进电机驱动电路的公共接地端为第8个引脚vss;如果uln2003驱动器接收到切换电路输出的高电平信号,会将vss端电压上拉到外接直流电源的电压,此时,与uln2003驱动器连接的步进电机不会工作;反之,如果uln2003驱动器接收到切换电路输出的低电平信号,会将vss端电压下拉到地,此时,与uln2003驱动器连接的步进电机开启工作;并且,uln2003驱动器根据主控芯片发送的工作控制信号,控制对应步进电机的工作状态。
58.示例性地,切换电路可以包括开关器件,这里,开关器件可以为双极型三极管或场效应管等器件。
59.示例性地,在开关器件为双极型三极管的情况下,双极型三极管的集电极分别与步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,双极型三极管的发射极接地;双极型三极管的基极与主控芯片连接,接收主控芯片输出的电平控制信号,使得集电极输出高电平信号或低电平信号。
60.示例性地,在开关器件为场效应管的情况下;场效应管的漏极分别与步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,场效应管的源极接地;场效应管的栅极与主控芯片连接,接收主控芯片输出的电平控制信号,使得漏极输出高电平信号或低电平信号。
61.这里,电平控制信号用于控制切换电路输出高电平信号或者低电平信号;如果切换电路为上述双极型三极管,则电平控制信号用于控制双极型三极管的集电极输出高电平信号或者低电平信号,这样,步进电机驱动电路的公共接地端可以接收到对应的高电平信号或者低电平信号。类似地,如果切换电路为上述场效应管,则电平控制信号用于控制场效应管的漏极输出高电平信号或者低电平信号,这样,步进电机驱动电路的公共接地端可以接收到对应的高电平信号或者低电平信号。
62.示例性地,每个控制子电路中,切换电路与主控芯片连接,接收主控芯片输出的电平控制信号,使得切换电路输出高电平信号或低电平信号。
63.示例性地,在主控芯片确定需要控制的步进电机的数目为至少两个,且至少两个步进电机对应的工作控制信号相同的情况下,主控芯片向与至少两个步进电机对应的至少两个切换电路同时发送相同的电平控制信号,使得步进电机驱动电路对至少两个步进电机的工作状态进行同时控制;也就是说,步进电机控制电路中包括的每个步进电机的工作状态均相同。
64.示例性地,在主控芯片确定需要控制的步进电机的数目为至少两个,且至少两个步进电机对应的工作控制信号不相同的情况下,在不同的时间间隔内,循环向与至少两个步进电机对应的至少两个切换电路中的每个切换电路,发送特定电平控制信号;特定电平控制信号用于控制至少两个步进电机的开启。
65.这里,特定电平控制信号可以是高电平,也可以是低电平,具体是通过与步进电机连接的步进电机驱动电路确定的;其目的是使得步进电机驱动电路可以根据该特定电平控制信号控制与其连接的步进电机的开启。
66.示例性地,假设主控芯片确定需要控制的步进电机的数目为2,例如,步进电机1和步进电机2,且确定这两个步进电机的工作控制信号不相同,则可以在第一时间段仅向与步进电机1对应的切换电路发送特定电平控制信号;这样,便可以控制步进电机1的工作状态;可以在第二时间段仅向与步进电机2对应的切换电路发送特定电平控制信号;这样,便可以控制步进电机2的工作状态;接着,在第三时间段再次仅向与步进电机1对应的切换电路发送特定电平控制信号,以此类推,实现对这两个步进电机的循环控制。
67.这里,时间间隔的大小可以根据实际场景进行设置,本技术实施例对此不作限定;例如,可以设置为50毫秒或80毫秒等。
68.图2b为本技术实施例中的一种步进电机控制方法的流程示意图,如图2b所示,该流程图包括以下步骤:
69.步骤a1:接收步进电机控制命令。
70.示例性地,当步进电机控制电路上电启动后,主控芯片接收进入的步进电机控制命令。
71.步骤a2:判断需要控制的步进电机数目。
72.示例性地,在主控芯片接收进入的步进电机控制命令,对步进电机控制命令进行解析,根据解析结果判断需要控制的步进电机数目,并根据判断结果执行步骤a3或步骤a6。
73.步骤a3:需要控制一个步进电机。
74.步骤a4:控制一个步进电机开启。
75.示例性地,如果主控芯片确定需要控制一个步进电机,则向与该步进电机对应的切换电路发送特定电平控制信号,控制该步进电机开启。
76.步骤a5:控制一个步进电机的工作状态。
77.示例性地,在控制该步进电机开启后,与该步进电机连接的步进电机驱动电路根据主控芯片发送的工作控制信号对该步进电机的工作状态进行控制。
78.步骤a6:需要控制两个步进电机。
79.步骤a7:判断工作控制信号是否相同。
80.示例性地,如果需要控制两个步进电机(步进电机1和步进电机2),则需要主控芯片判断这两个步进电机的工作控制信号是否相同;如果相同,依次执行步骤a8、步骤a9,如
果不相同,依次执行步骤a10-步骤a15。
81.步骤a8:控制两个步进电机开启。
82.示例性地,如果主控芯片确定需要控制两个步进电机,则向与这两个步进电机对应的切换电路发送特定电平控制信号,控制这两个步进电机开启。
83.步骤a9:控制两个步进电机的工作状态。
84.示例性地,在控制上述两个步进电机开启后,与这两个步进电机连接的步进电机驱动电路根据主控芯片发送的工作控制信号对这两个步进电机的工作状态进行同时控制。
85.步骤a10:控制步进电机1开启。
86.步骤a11:控制步进电机1的工作状态。
87.步骤a12:控制步进电机1停止。
88.示例性地,如果主控芯片确定需要控制步进电机2,则先向与步进电机1对应的切换电路发送与特定电平控制信号相反的电平信号,控制步进电机1停止。
89.步骤a13:控制步进电机2开启。
90.示例性地,在控制该步进电机1停止后,主控芯片向与步进电机2对应的切换电路发送特定电平控制信号,控制步进电机2开启。
91.步骤a14:控制步进电机2的工作状态。
92.步骤a15:控制步进电机2停止。在步骤a15执行完毕后,再次执行步骤a10,直至控制流程结束。
93.本技术实施例中,当两个步进电机的工作控制信号不相同时,两个步进电机的控制逻辑按照步骤a10至步骤a15的控制逻辑进行,其中,控制两个步进电机1的工作状态的时间通常指很短的时间,例如不超过50毫秒或者不超过100毫秒,两个步进电机在控制逻辑中停止的时间都很短,宏观上看是连续控制的。
94.图2c为本技术实施例中的另一种步进电机控制方法的流程示意图,如图2c所示,该流程图包括以下步骤:
95.步骤a1:接收步进电机控制命令。
96.步骤a2:判断需要控制的步进电机数目。
97.示例性地,在主控芯片接收进入的步进电机控制命令,对步进电机控制命令进行解析,根据解析结果判断需要控制的步进电机数目,并根据判断结果执行步骤a3或步骤a61。
98.步骤a3:需要控制一个步进电机。
99.步骤a4:控制一个步进电机开启。
100.步骤a5:控制一个步进电机的工作状态。
101.步骤a61:需要控制至少两个步进电机。
102.步骤a62:判断工作控制信号是否相同。
103.示例性地,如果需要控制至少两个步进电机,则需要主控芯片判断至少两个步进电机中各个步进电机的工作控制信号是否相同;如果相同,依次执行步骤a63、步骤a64,如果不相同,执行步骤a65。
104.步骤a63:控制至少两个步进电机开启。
105.示例性地,如果主控芯片确定需要控制至少两个步进电机,则向与至少两个步进
电机对应的至少两个切换电路发送特定电平控制信号,控制至少两个步进电机同时开启。
106.步骤a64:控制两个步进电机的工作状态。
107.示例性地,在控制上述至少两个步进电机开启后,与至少两个步进电机连接的至少两个步进电机驱动电路根据主控芯片发送的工作控制信号对至少两个步进电机的工作状态进行同时控制。
108.步骤a65:多步进电机循环控制。
109.示例性地,在确定至少两个步进电机对应的工作控制信号不相同,则对至少两个步进电机进行多步进电机循环控制开启。
110.可以看出,与图2b相比,如果主控芯片确定需要控制两个步进电机,且这两个步进电机的工作控制信号不相同时,步骤a65的多步进电机循环控制过程与上述步骤a10-步骤a15相同。在需要控制两个以上步进电机,且这些步进电机的工作控制信号不相同时,多步进电机循环控制的过程可以参照图2d。
111.图2d为本技术实施例中的多步进电机循环控制的流程示意图,如图2b所示,该流程针对的是两个以上步进电机的控制过程,该流程包括以下步骤:
112.步骤b1:接收多步进电机循环控制命令。
113.示例性地,主控芯片接收到多步进电机循环控制命令,确定需要对多个步进电机进行控制。
114.步骤b2:根据工作控制信号进行分组。
115.示例性地,主控芯片根据多个步进电机进行控制的工作控制信号,对多个步进电机进行分组,得到至少两个分组;这里,将工作控制信号相同的步进电机分为一组;如果主控芯片确定需要对5个步进电机进行控制,则最多可以分为五组,分别分组1至分组5,最少可以分为两组,分别为分组1和分组2。
116.步骤b3:控制分组1中步进电机开启。
117.这里,假设得到分组1和分组2这两个分组,则首先控制分组1中的每个步进电机开启。
118.步骤b4:控制分组1中步进电机的工作状态。
119.步骤b5:控制分组1中步进电机停止。
120.步骤b6:控制分组2中步进电机开启。
121.步骤b7:控制分组2中步进电机的工作状态。
122.步骤b8:控制分组2中步进电机停止。在步骤b8执行完毕后,再次执行步骤b3,直至控制流程结束。
123.示例性地,步进电机控制电路还包括:控制器,开关器件为双极型三极管;双极型三极管的集电极分别与步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,双极型三极管的发射极接地;双极型三极管的基极与控制器连接,接收控制器输出的电平控制信号,使得集电极输出高电平信号或低电平信号。
124.示例性地,步进电机控制电路还包括:控制器,开关器件为场效应管;场效应管的漏极分别与步进电机驱动电路的公共接地端和直流电源连接,场效应管的源极接地;场效应管的栅极与控制器连接,接收控制器输出的电平控制信号,使得漏极输出高电平信号或低电平信号。
125.这里,控制器是独立于主控芯片的组件,其作用是向切换电路输出电平控制信号。可以看出,本技术实施例中,切换电路(双极型三极管或场效应管)通过接收主控芯片输出的电平控制信号,或者接收控制器输出的电平控制信号,均可以产生对应的高电平信号或者低电平信号,并输出至步进电机驱动电路的公共接地端。
126.示例性地,每个控制子电路,还包括:至少一个二极管;主控芯片的工作控制信号输出端与至少一个二极管的阳极连接,至少一个二极管的阴极与每个步进电机驱动电路的工作控制信号输入端连接。
127.这里,可以在主控芯片的工作控制信号输出端与步进电机驱动电路的工作控制信号输入端之间加入至少一个二极管起到电路保护作用;这是因为步进电机驱动电路的输入端电压有可能高于主控芯片的输出端电压,会造成主控芯片短路,通过二极管的单向导通性,可以防止主控芯片短路,从而起到保护整个步进电机控制电路的作用。
128.示例性地,对于每个控制子电路,如果确定主控芯片的工作控制信号输出端可以对应多个引脚,例如,主控芯片的类型为d78f0524时,可以对应引脚18至引脚21,则每个引脚均可以与至少一个二极管连接,这里,在每个引脚连接两个或两个以上二极管的情况下,对于这些二极管的连接方式不做限定,例如,二极管之间采用并联方式。
129.图2e为本技术实施例中的一种针对单个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图,该步进电机控制电路包括:主控芯片、uln2003驱动器(图中所示的驱动器c1)、步进电机、双极型三极管q1(切换电路)以及至少一个二极管;其中,双极型三极管q1的集电极c分别经负载电阻r01接入直流电源vcc,另一端与uln2003驱动器的公共接地端vss连接;主控芯片经基极电阻r02连接至双极型三极管q1的基极b,双极型三极管q1的发射极e与基极b之间接入下拉电阻r03,且发射极e接地;主控芯片的工作控制信号输出端有四个,每个端口经过两个并联的二极管连接至uln2003驱动器的工作控制信号输入端,即,引脚1至引脚4。
130.这里,负载电阻r01使得双极型三极管q1集电极电压随着基极电流变化而发生改变,起到电流放大作用;基极电阻r02的作用是防止流入双极型三极管q1发射结的电流过大,起限流作用;下拉电阻r03的作用是防止双极型三极管q1受噪声影响产生误动作。
131.由于相关技术中存在的技术问题是,对于已设计完成的步进电机控制电路,如果新增步进电机,则主控芯片的输出端口也需要对应增加;参照图1可知,单个步进电机对应的主控芯片的控制信号输出端口为4个,因而,每增加以一个步进电机,需要主控芯片对应增加4个输出端口;如此,随着步进电机数目的增加,会大大增加更换主控芯片的可能性,并需要对控制软件部分重新编写,这样,不仅造成人力和财力的投入增大,还大大延后了步进电机控制电路的设计周期。
132.针对上述技术问题,本技术实施例在图2e的基础上增加一个步进电机作进一步的说明;图2f为本技术实施例中的一种针对两个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图,如图2f所示,该步进电机控制电路中,主控芯片的类型为d78f0524,且包括两个步进电机,分别为步进电机1(对应图2e的步进电机)和步进电机2;其中,步进电机1与驱动器c1连接,步进电机2与驱动器c2连接;驱动器c1与双极型三极管q1连接,驱动器c2与双极型三极管q2连接;可以看出,控制步进电机1的驱动器c1的控制信号输入端(引脚1),与控制步进电机2的驱动器c2的控制信号输入端(引脚1),均连接至主控芯片的一个工作控制信号输出端(引脚21);控制步进电机1的驱动器c1的另一个控制信号输入端(引脚2),与控制步进电机2
的驱动器c2的另一个控制信号输入端(引脚2),均连接至主控芯片的另一个工作控制信号输出端(引脚20);对于驱动器c1和驱动器c2的其它控制信号输入端(引脚3和引脚4)也是类似的,此处不再赘述。
133.进一步地,该步进电机控制电路中主控芯片的引脚5为复位信号输入端口,通过连接外围电路使主控芯片在上电状态下进行复位;引脚9和引脚10为晶振信号输入端,两引脚之间连接晶振电路;引脚11外接电容后接地,引脚12接地,引脚13外接+5v电源。
134.进一步地,本技术实施例在图2e的基础上增加4个步进电机作进一步的说明;图2g为本技术实施例中的一种针对5个步进电机的步进电机控制电路的结构示意图;与图f相比,该图中主控芯片的型号为78f0511,而该主控芯片与各个驱动器(驱动器c1至驱动器c5)的连接方式与图f所示的主控芯片与驱动器c1和驱动器c2的连接方式类似,区别点在于两个不同型号的主控芯片对应的工作控制信号输出端引脚不同,图f所示的主控芯片的工作控制信号输出端对应引脚18至引脚21,而图2g所示的主控芯片的工作控制信号输出端对应引脚28至引脚31;进一步地,该步进电机控制电路中主控芯片的引脚3为复位信号输入端口,通过连接外围电路使主控芯片在上电状态下进行复位;引脚7和引脚8为晶振信号输入端,两引脚之间连接晶振电路;引脚9外接电容后接地,引脚10接地,引脚11外接+5v电源。
135.此外,图2g所示的步进电机控制电路,各个驱动器与对应步进电机以及对应切换电路(双极型二极管q1至双极型二极管q5)的连接方式与图f所示的连接方式相同,此处不再赘述。
136.参照图1可知,针对单个步进电机,现有技术需要的主控芯片的输出端口数目为4;而本技术实施例除了这四个输出端口外,还需要额外增加一个输出端口,该输出端口与切换电路(图2e所示的双极型三极管)连接,用于向切换电路发送电平控制信号。
137.进一步地,在单个步进电机的基础上,如果增加一个步进电机,则相关技术需要主控芯片额外增加4个输出端口,而本技术实施例仅需要额外增加1个端口,加上在单个步进电机时额外增加的1个输出端口,共需要额外增加2个输出端口,之后,每增加一个步进电机,则每次仅需要额外增加1个输出端口。下面通过表1进行说明。
[0138][0139]
表1
[0140]
可见,相比于现有技术,本技术实施例每增加一个步进电机所需要增加的主控芯片输出端口的数目更少,因而,可以降低更换主控芯片的可能性;另外,如果将步进电机控制电路应用于家电产品,例如空调器中,还可以降低空调器的设计周期。
[0141]
本技术实施例提供一种步进电机控制电路、方法、电子设备和空调器,步进电机控制电路包括:主控芯片和至少两个控制子电路;至少两个控制子电路中的每个控制子电路
包括切换电路、步进电机驱动电路和步进电机,其中,控制子电路中,步进电机驱动电路和步进电机连接;步进电机驱动电路的公共接地端接收切换电路输出的高电平信号或低电平信号;主控芯片的工作控制信号输出端与每个控制子电路中的步进电机驱动电路的工作控制信号输入端连接。
[0142]
可以看出,本技术实施例通过将主控芯片的工作控制信号输出端与每个控制子电路中的步进电机驱动电路的输入端进行连接,使得每个步进电机驱动电路均可以通过主控芯片的输出端口获取到对应的工作控制信号;如此,随着步进电机数目的增加,对应新增的步进电机驱动电路依旧可以通过主控芯片的输出端口获取到控制新增步进电机的工作控制信号;与相关技术每新增一个步进电机,则需要对应增加主控芯片的4个输出端口相比,本技术实施例每新增一个步进电机,仅需主控芯片对应增加1个与切换电路连接的端口;由于主控芯片输出端口的数目是一定的,因而,本技术实施例可以降低在新增步进电机的情况下,因主控芯片输出端口的数目不足而更换主控芯片的可能性;另外,如果将步进电机控制电路应用于家电产品,例如空调器中,还可以降低空调器的设计周期。
[0143]
本技术实施例还提供一种步进电机控制方法,应用于步进电机控制电路中,步进电机控制电路包括:主控芯片和至少两个控制子电路;至少两个控制子电路中的每个控制子电路包括切换电路、步进电机驱动电路和步进电机,其中,控制子电路中,步进电机驱动电路和步进电机连接;步进电机驱动电路的公共接地端与切换电路连接。
[0144]
图3为本技术实施例提供的一种步进电机控制方法的流程图,如图3所示,该流程可以包括:
[0145]
步骤300:步进电机驱动电路根据切换电路输出的高电平信号,控制步进电机的开启;或,步进电机驱动电路根据切换电路输出的低电平信号,控制步进电机的开启;
[0146]
步骤301:步进电机驱动电路在确定步进电机开启时,根据主控芯片发送的工作控制信号,控制步进电机的工作状态。
[0147]
需要说明的是,本技术实施例中提出的步进电机驱动电路的电路结构图不仅限于上述图2e和图2f所记载的电路结构,还适用于其它电路结构;本技术实施例不作限制。
[0148]
本技术实施例还提供一种电子设备,电子设备包括前述一个或多个步进电机控制电路。
[0149]
本技术实施例还提供一种空调器,空调器包括上述电子设备。
[0150]
以上,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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