CN216122266U - 一种伺服电机驱动*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种伺服电机驱动***，包括主控制器、电机驱动器、光耦合器、编码器和脉冲信号检测电路，主控制器通过光耦合器与电机驱动器连接，电机驱动器的输出端与两路步进电机连接；脉冲信号检测电路的输入端与电机驱动器的输出端连接，脉冲信号检测电路的输出端与主控制器连接；编码器设置在步进电机的转轴上并与主控制器连接；电机驱动器的输出端中经过放大的PWM信号经过脉冲信号检测电路采集输入至步进电机内部的脉冲信号的上升沿，与编码器采集的步进电机的转轴实际转动的位置进行对比，控制器根据对比结果从而对输出的PWM信号进行补偿，将PWM信号的上升沿进行调整，使得步进电机的转动更加精准。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机驱动技术领域，具体是一种伺服电机驱动***。
背景技术
在机器人、自动控制等领域，电机是必不可少的动力部件。特别是在机器人控制领域，由于一个机器人部件需要多个步进电机协同控制，当多个电机之间的协同控制程度不够时，便会造成机器人的运动精度不够。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种伺服电机驱动***，能够对多个电机进行精确地协同控制。
本实用新型的一种伺服电机驱动***，包括主控制器、电机驱动器、光耦合器、编码器和脉冲信号检测电路，主控制器通过光耦合器与电机驱动器连接，电机驱动器的输出端与两路步进电机连接；脉冲信号检测电路的输入端与电机驱动器的输出端连接，脉冲信号检测电路的输出端与主控制器连接；编码器设置在步进电机的转轴上并与主控制器连接。
进一步地，所述脉冲信号检测电路包括比较器，比较器的反相输入端上设置电容并连接至所述电机驱动器的输出线上，比较器的正相输入端接入比较电平，比较器的输出端通过光耦合器与所述主控制器连接；比较器的反相输入端和输出端之间设有馈线，馈线上设有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻之间外接电源。
进一步地，所述主控制器为STM32单片机，所述电机驱动器的型号为ULN2003。
进一步地，所述步进电机为4相5线步进电机，所述电机驱动器的每一根输出线上都对应一路所述脉冲信号检测。
进一步地，所述主控制器上设有RS232接口、RS485接口和以太网口；所述主控制器通过RS232接口、RS485接口或者以太网口与上位机连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种伺服电机驱动***，通过主控制器产生PWM信号并输入至电机驱动器内部进行信号放大后驱动步进电机，电机驱动器的输出端中经过放大的PWM信号经过脉冲信号检测电路采集输入至步进电机内部的脉冲信号的上升沿，与编码器采集的步进电机的转轴实际转动的位置进行对比，控制器根据对比结果从而对输出的PWM信号进行补偿，将PWM信号的上升沿进行调整，使得步进电机的转动更加精准。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的脉冲信号检测电路的结构示意图。
具体实施方式
如图1-图2所示：本实施例的一种伺服电机驱动***，包括主控制器、电机驱动器、光耦合器、编码器和脉冲信号检测电路；
主控制器采用STM32单片机，主控制器的产生PWM信号的引脚通过光耦合器与电机驱动器连接，具体地，光耦合器的原边分别与STM32单片机的IO口和地GND连接，STM32单片机与光耦合器的原边部分之间串接电阻；STM32单片机产生的PWM信号的高电平为3.3V，可以直接用于驱动光耦合器的原边部分；光耦合器的副边部分分别与外部电源VCC和电机驱动器的输入端连接；
具体地，电机驱动器为ULN2003晶体管阵列驱动器，电机驱动器的输入端IN1-IN4分别与STM32单片机的IO口对应连接，电机驱动器的输出端OUT1-OUT4通过接口与步进电机对应连接；
编码器即为光电式编码器，光电式编码器用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。通过感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。编码器设置在步进电机的转轴上并与主控制器连接，通过采集步进电机的转动量并发送至主控制器，从而采集步进电机的实际转动量。
具体地，脉冲信号检测电路包括比较器，比较器的反相输入端上设置电容并通过串接电阻后连接至电机驱动器的输出线上，比较器的正相输入端通过固定电阻和分压电阻进行分压获得比较电平信号，比较器的输出端通过光耦合器与主控制器连接；比较器的反相输入端和输出端之间设有馈线，馈线上设有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻之间外接电源VCC；如果有脉冲信号输入时，经过电容微分后，在下降沿会产生一个向下的尖端脉冲；电阻R2是作为一个偏置，当有向下的。端脉冲来后；反相端的电压会低于同向端的电压，从而比较器输出高电平，
本实施例中具体地，步进电机为4相5线步进电机，电机驱动器的每一根输出线上都对应一路所述脉冲信号检测。
本实施例中具体地，主控制器上设有RS232接口、RS485接口和以太网口；主控制器通过RS232接口、RS485接口或者以太网口与上位机连接；通过上位机获取数据，然后使用上位机对原PWM信号、直接驱动的PWM信号和步进电机的转动情况进行对比，从而对原PWM信号进行补偿，使得步进电机的转动更加精准。
综上所述，本实用新型的一种伺服电机驱动***，通过主控制器产生PWM信号并输入至电机驱动器内部进行信号放大后驱动步进电机，电机驱动器的输出端中经过放大的PWM信号经过脉冲信号检测电路采集输入至步进电机内部的脉冲信号的上升沿，与编码器采集的步进电机的转轴实际转动的位置进行对比，控制器根据对比结果从而对输出的PWM信号进行补偿，将PWM信号的上升沿进行调整，使得步进电机的转动更加精准。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种伺服电机驱动***，其特征在于：包括主控制器、电机驱动器、光耦合器、编码器和脉冲信号检测电路，主控制器通过光耦合器与电机驱动器连接，电机驱动器的输出端与两路步进电机连接；脉冲信号检测电路的输入端与电机驱动器的输出端连接，脉冲信号检测电路的输出端与主控制器连接；编码器设置在步进电机的转轴上并与主控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种伺服电机驱动***，其特征在于：所述脉冲信号检测电路包括比较器，比较器的反相输入端上设置电容并连接至所述电机驱动器的输出线上，比较器的正相输入端接入比较电平，比较器的输出端通过光耦合器与所述主控制器连接；比较器的反相输入端和输出端之间设有馈线，馈线上设有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻之间外接电源。
3.根据权利要求1所述的一种伺服电机驱动***，其特征在于：所述主控制器为STM32单片机，所述电机驱动器的型号为ULN2003。
4.根据权利要求2所述的一种伺服电机驱动***，其特征在于：所述步进电机为4相5线步进电机，所述电机驱动器的每一根输出线上都对应一路所述脉冲信号检测。
5.根据权利要求3所述的一种伺服电机驱动***，其特征在于：所述主控制器上设有RS232接口、RS485接口和以太网口；所述主控制器通过RS232接口、RS485接口或者以太网口与上位机连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122692306.6U CN216122266U (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 一种伺服电机驱动*** |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202122692306.6U CN216122266U (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 一种伺服电机驱动*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN216122266U true CN216122266U (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80713384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122692306.6U Active CN216122266U (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 一种伺服电机驱动*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN216122266U (zh) |
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2021
- 2021-11-05 CN CN202122692306.6U patent/CN216122266U/zh active Active
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