[实用新型]一种闭环控制方式单极步进电机控制器

权利要求书

1.一种闭环控制方式单极步进电机控制器，其特征在于：包括电源模块（1）、电流指令信号采集模块（2）、单片机模块（3）、位置信号采集模块（4）和电机驱动模块（5）；

所述电流指令信号采集模块（2）用于实时采集外部4mA～20mA的电流指令信号，并对该电流指令信号进行转换和抗干扰处理，该电流指令信号采集模块（2）与单片机模块（3）连接；

所述位置信号采集模块（4）用于实时采集步进电机的位置信号，并对该位置信号进行抗干扰处理，该位置信号采集模块（4）与单片机模块（3）连接；

所述单片机模块（3）用于实时接收位置信号采集模块（4）和电流指令信号采集模块（2）所发送的数据，对数据进行计算处理，并基于计算处理的结果向电机驱动模块（5）输出对应的控制信号，控制步进电机运动到指定位置；

所述电机驱动模块（5）用于接收单片机模块（3）所发出的控制信号，并根据该控制信号和设定的电机线圈工作电流完成电机的驱动和驱动力矩的放大，该电机模块（5）与单片机模块（3）连接；

所述电源模块（1）用于为电流指令信号采集模块（2）、单片机模块（3）、位置信号采集模块（4）和电机驱动模块（5）提供稳定的直流电源。

2.根据权利要求1所述的闭环控制方式单极步进电机控制器，其特征在于：所述单片机模块（3）包括：

单片机最小系统电路（3a），包括单片机以及用于保证单片机正常工作的外围电路；

外置EEPROM电路（3b），用于存储控制器工作时所需设定的工作参数，该外置EEPROM电路（3b）与单片机最小系统电路（3a）连接。

3.根据权利要求1或2所述的闭环控制方式单极步进电机控制器，其特征在于：所述电流指令信号采集模块（2）包括：

第一信号采集电路（2a），用于采集外部4mA～20mA的电流指令信号；

电流信号-电压信号转换电路（2b），用于将所采集的电流指令信号转换成电压信号，便于单片机进行信号处理，该电流信号-电压信号转换电路（2b）与第一信号采集电路（2a）连接；

第一电压跟随器电路（2c），用于保持输入信号的稳定，去除干扰，该第一电压跟随器电路（2c）与电流信号-电压信号转换电路（2b）连接。

4.根据权利要求1或2所述的闭环控制方式单极步进电机控制器，其特征在于：所述位置信号采集模块（4）包括：

第二信号采集电路（4a），用于实时采集步进电机的位置信号；

第二电压跟随器电路（4b），用于保持输入信号稳定，去除干扰，该第二电压跟随器电路（4b）与第二信号采集电路（4a）连接。

5.根据权利要求1或2所述的闭环控制方式单极步进电机控制器，其特征在于：所述电机驱动模块（5）包括：

步进电机步进信号生成电路（5a），用于产生驱动步进电机的步进相序信号；

功率MOS管驱动电路（5b），用于驱动进行功率放大作用的MOS管，增强步进电机的驱动力矩，该功率MOS管驱动电路（5b）与步进电机步进信号生成电路（5a）连接；

电机线圈电流采样监测电路（5c），用于采集电机线圈实时电流信号，并将电流信号放大送至步进电机步进信号生成电路（5a），实现线圈电流的斩波控制，并改善采样功率电阻的发热性能，该电机线圈电流采样监测电路（5c）与功率。

6.根据权利要求2所述的闭环控制方式单极步进电机控制器，其特征在于：所述单片机采用的型号为PIC16F74。