JP2001231298A - Equipment and method for controlling stepping motor - Google Patents
Equipment and method for controlling stepping motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タの制御装置及び制御方法に関する。The present invention relates to a control device and a control method for a stepping motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ステッピングモータは、回転検
出や回転位置の検出をしなくても回転数や位置を精密に
制御することのできるモータとして、ＦＤＤ，ＨＤＤ，
カメラなどの情報機器、コピー，ワープロなどの事務機
器をはじめ、様々な装置，機器の位置決め制御用のアク
チュエータとして広く使用されている。2. Description of the Related Art Generally, a stepping motor is an FDD, HDD, HDD, or the like that can precisely control the number of rotations and the position without detecting the rotation or the rotation position.
It is widely used as an actuator for positioning control of various devices and devices, including information devices such as cameras, office devices such as copiers and word processors.
【０００３】そして、このようなステッピングモータの
代表的な回転制御方式としては、１相励磁方式、２相励
磁方式、１−２相励磁方式があげられる。A typical rotation control system of such a stepping motor includes a one-phase excitation system, a two-phase excitation system, and a 1-2-phase excitation system.
【０００４】１相励磁方式は、永久磁石からなるロータ
の周囲に等間隔に配列した複数のモータコイルを、その
１相毎に順番に励磁駆動することにより、ロータの極が
励磁相のところに順番に引き寄せられて段階的に回転し
ていくもので、この場合その回転ステップ数はモータコ
イルの数と同じとなり、例えば４相型ステッピングモー
タの場合には、ロータは９０度ずつ回転し４ステップで
１回転となる。[0004] In the one-phase excitation system, a plurality of motor coils arranged at equal intervals around a rotor made of permanent magnets are sequentially driven for excitation in each phase, so that the rotor pole is located at the excitation phase. It is drawn in order and rotates stepwise. In this case, the number of rotation steps is the same as the number of motor coils. For example, in the case of a four-phase stepping motor, the rotor rotates by 90 degrees in four steps. Makes one rotation.
【０００５】図６は４相型ステッピングモータに対する
１−２相励磁信号を示すタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing a 1-2-phase excitation signal for a 4-phase stepping motor.
【０００６】図７は４相型ステッピングモータを１−２
相励磁方式で回転制御した場合の各励磁タイミングでの
ロータ回転状態を示す図である。FIG. 7 shows a four-phase stepping motor having a 1-2 position.
FIG. 4 is a diagram illustrating a rotor rotation state at each excitation timing when rotation control is performed by a phase excitation method.
【０００７】すなわち、図６における励磁番号０〜７
と、図７（ａ）〜（ｈ）とを対応付けて示すように、Ａ
相の１相励磁→Ａ相Ｂ相の２相励磁→Ｂ相の１相励磁→
Ｂ相Ａ−相の２相励磁→Ａ−相の１相励磁→…と、順次
隣接するモータコイルに対し１相励磁と２相励磁を繰り
返すことで、ロータの極が各励磁相の位置と次の励磁相
の中間位置とに順番に引き寄せられて段階的に回転して
いくもので、この場合の回転ステップ数はモータコイル
の数の２倍となり、ロータは４５度ずつ回転し８ステッ
プで１回転となる。That is, excitation numbers 0 to 7 in FIG.
As shown in FIG. 7A and FIG.
1 phase excitation → 2 phase excitation of A phase B phase → 1 phase excitation of B phase →
By sequentially repeating the one-phase excitation and the two-phase excitation for the adjacent motor coils in the order of B-phase A-phase two-phase excitation → A-phase one-phase excitation →, the rotor poles become the positions of the respective excitation phases. It is sequentially drawn toward the intermediate position of the next excitation phase and rotates stepwise. In this case, the number of rotation steps is twice the number of motor coils, and the rotor rotates by 45 degrees in eight steps. One rotation.
【０００８】図８は４相型ステッピングモータに対する
２相励磁信号を示すタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart showing a two-phase excitation signal for a four-phase stepping motor.
【０００９】この２相励磁方式では、図８における励磁
番号（２相表記）０，１，２，３と、図７（ｂ）（ｄ）
（ｆ）（ｈ）とを対応付けて示すように、Ａ相Ｂ相の２
相励磁→Ｂ相Ａ−相の２相励磁→Ａ−相Ｂ−相の２相励
磁→Ａ相Ｂ−相の２相励磁…と、順次隣接する２相ずつ
のモータコイルを順番に励磁駆動することにより、ロー
タの極が各励磁相の中間に順番に引き寄せられて段階的
に回転していくもので、この場合の回転ステップ数はモ
ータコイルの数と同じとなり、ロータは９０度ずつ回転
し４ステップで１回転となる。In this two-phase excitation system, the excitation numbers (two-phase notation) 0, 1, 2, and 3 in FIG.
(F) As shown in correspondence with (h), 2 of phase A and phase B
Excitation drive of adjacent two-phase motor coils in order, such as phase excitation → B-phase A-phase two-phase excitation → A-phase B-phase two-phase excitation → A-phase B-phase two-phase excitation ... By doing so, the poles of the rotor are sequentially drawn toward the middle of each excitation phase and rotate stepwise. In this case, the number of rotation steps is the same as the number of motor coils, and the rotor rotates by 90 degrees. Then, one rotation is performed in four steps.
【００１０】すなわち、前記１−２相励磁方式と２相励
磁方式とでは、その２相励磁を行っているタイミングで
はロータの回転位置は同一となり、１−２相励磁方式の
励磁ポジション１，３，５，７と２相励磁方式の励磁ポ
ジション０，１，２，３とは同じになる。That is, in the 1-2-phase excitation method and the 2-phase excitation method, the rotational position of the rotor becomes the same at the timing when the 2-phase excitation is performed, and the excitation positions 1, 3 of the 1-2-phase excitation method are used. , 5, 7 and the excitation positions 0, 1, 2, 3 of the two-phase excitation method are the same.
【００１１】そして、前記ステッピングモータに対する
各励磁信号それぞれの励磁切替周期は、モータ制御用Ｃ
ＰＵからのモータ駆動信号によるパルスレートに依存す
ることになり、このパルススレートが短ければ励磁の切
り替えが早く行われてロータは速く回転し、長ければ遅
く回転する。The excitation switching cycle of each excitation signal for the stepping motor is determined by the motor control C
The pulse rate depends on the pulse rate of the motor drive signal from the PU. If the pulse rate is short, the excitation is switched quickly and the rotor rotates fast, and if the pulse rate is long, the rotor rotates slowly.
【００１２】したがって、従来のステッピングモータの
制御装置では、前記１相励磁方式、２相励磁方式、１−
２相励磁方式の何れにあっても、モータ駆動信号のパル
スレートを短くしたり長くしたりして変化させること
で、ロータの回転速度を高速あるいは低速に調整してい
た。Therefore, in the conventional stepping motor control device, the one-phase excitation method, the two-phase excitation method,
In any of the two-phase excitation systems, the rotation speed of the rotor is adjusted to a high or low speed by changing the pulse rate of the motor drive signal by shortening or increasing it.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】例えば前記１−２相励
磁方式のモータ回転制御では、８個の励磁ポジションを
経てロータは１回転し、また、２相励磁方式や１相励磁
方式のモータ回転制御では、４個の励磁ポジションを経
てロータは１回転するため、１−２相励磁方式により回
転制御を行っている場合において、２相励磁方式による
場合と同じロータの回転速度を得るには、前記ＣＰＵか
ら出力されるモータ駆動信号のパルスレートを２倍に設
定しなければならない。For example, in the above-described motor rotation control of the 1-2-phase excitation system, the rotor makes one rotation through eight excitation positions, and the motor rotation of the two-phase excitation system or the one-phase excitation system. In the control, the rotor makes one rotation through four excitation positions. Therefore, in the case where the rotation control is performed by the 1-2 phase excitation method, to obtain the same rotation speed of the rotor as in the two phase excitation method, The pulse rate of the motor drive signal output from the CPU must be set to twice.
【００１４】よって、このような場合、モータ制御用Ｃ
ＰＵの処理速度が高速なもの、つまり、高性能なＣＰＵ
が必要になる問題がある。Therefore, in such a case, the motor control C
High PU processing speed, high performance CPU
There is a problem that needs to be.
【００１５】本発明は前記のような問題に鑑みなされた
もので、モータ駆動信号のパルスレートを変更すること
なく、ロータの回転速度を調整することが可能になるス
テッピングモータの制御装置及び制御方法を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a stepping motor control apparatus and a control method capable of adjusting the rotation speed of a rotor without changing the pulse rate of a motor drive signal. The purpose is to provide.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１に係るステッピングモータの制御装置は、ステッピ
ングモータの駆動信号を出力するモータ駆動信号出力手
段と、このモータ駆動信号出力手段により出力するモー
タ駆動信号を１−２相励磁方式に基づくモータ駆動信号
と２相励磁方式に基づくモータ駆動信号とで切り替える
駆動信号切り替え手段とを備えたことを特徴とする。That is, a stepping motor control device according to a first aspect of the present invention outputs a motor driving signal output means for outputting a driving signal for the stepping motor, and outputs the signal by the motor driving signal output means. A drive signal switching means for switching a motor drive signal between a motor drive signal based on a 1-2-phase excitation method and a motor drive signal based on a two-phase excitation method is provided.
【００１７】このような請求項１に係るステッピングモ
ータの制御装置では、ステッピングモータは、１ステッ
プでその隣接する励磁相間隔の２分の１ピッチずつ回転
する１−２相励磁方式と、１ステップでその励磁相間隔
ずつ回転する２相励磁方式とで、切り替えられて駆動さ
れるので、１−２相励磁駆動の場合は低速で、２相励磁
駆動の場合は高速で回転制御されることになる。In the control apparatus for a stepping motor according to the first aspect of the present invention, the stepping motor includes a 1-2-phase excitation method in which the pitch is rotated by a half pitch of an adjacent excitation phase in one step; In the two-phase excitation method, the rotation is controlled by the two-phase excitation method, and the rotation is controlled at a low speed in the case of the 1-2-phase excitation drive, and at a high speed in the case of the two-phase excitation drive. Become.
【００１８】また、本発明の請求項２に係るステッピン
グモータの制御装置は、前記請求項１に係るステッピン
グモータの制御装置にあって、前記駆動信号切り替え手
段により切り替えられる１−２相励磁方式に基づくモー
タ駆動信号と２相励磁方式に基づくモータ駆動信号と
は、その信号パルスレートを一定のままにして切り替え
ることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a stepping motor control apparatus according to the first aspect, wherein the stepping motor is controlled by the drive signal switching means. A motor drive signal based on the two-phase excitation method and a motor drive signal based on the two-phase excitation method are switched while keeping their signal pulse rates constant.
【００１９】このような請求項２に係るステッピングモ
ータの制御装置では、モータ駆動信号のパルスレートは
一定に保持されて１−２相励磁方式と２相励磁方式との
切り替えが成されるので、パルスレートに関係なく励磁
方式の切り替えのみにより回転速度の切り替え制御が行
えることになる。In the control device for a stepping motor according to the second aspect, the pulse rate of the motor drive signal is kept constant and the switching between the 1-2-phase excitation method and the 2-phase excitation method is performed. The switching control of the rotation speed can be performed only by switching the excitation method regardless of the pulse rate.
【００２０】さらに、本発明の請求項３に係るステッピ
ングモータの制御装置は、前記請求項１又は請求項２に
係るステッピングモータの制御装置にあって、前記駆動
信号切り替え手段による１−２相励磁方式に基づくモー
タ駆動信号と２相励磁方式に基づくモータ駆動信号との
切り替えは、各駆動信号の中で２相励磁を行うタイミン
グに合わせて切り替えることを特徴とする。Further, a control device for a stepping motor according to a third aspect of the present invention is the control device for a stepping motor according to the first or second aspect, wherein the drive signal switching means comprises a 1-2 phase excitation. The switching between the motor drive signal based on the two-phase excitation method and the motor drive signal based on the two-phase excitation method is characterized in that switching is performed in accordance with the timing of performing two-phase excitation in each drive signal.
【００２１】このような請求項３に係るステッピングモ
ータの制御装置では、１−２相励磁方式と２相励磁方式
との切り替えは、各駆動信号シーケンスの中で共通の励
磁駆動ポジションとなる２相励磁を行うタイミングに合
わせて成されるので、低速回転駆動と高速回転駆動間の
切り替え制御がスムーズに行えることになる。In the control apparatus for a stepping motor according to the third aspect, the switching between the 1-2-phase excitation mode and the 2-phase excitation mode is performed by setting the two-phase excitation mode to a common excitation drive position in each drive signal sequence. Since the excitation is performed at the timing of the excitation, the switching control between the low-speed rotation drive and the high-speed rotation drive can be smoothly performed.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２３】図１は、本発明の実施形態に係るステッピ
ングモータ制御装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a stepping motor control device according to an embodiment of the present invention.
【００２４】同図において、１０はステッピングモータ
（Ｍ）であり、このステッピングモータ１０は、本実施
形態では、例えばＡ＋相とＡ−相のモータコイルを対極
に配し、その直交方向にＢ＋相とＢ−相のモータコイル
を対極に配した４相モータである。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a stepping motor (M). In the present embodiment, the stepping motor 10 has, for example, A + phase and A-phase motor coils disposed at opposite poles, and a B + phase in the orthogonal direction. And a B-phase motor coil at the opposite pole.
【００２５】このステッピングモータ１０は、ドライバ
ＩＣ１１から必要に応じて切り替えられて供給される１
−２相励磁信号と２相励磁信号により回転制御されるも
ので、Ａ＋相とＡ−相の励磁信号はモータドライバ１２
ａにより生成されて供給され、Ｂ＋相とＢ−相の励磁信
号はモータドライバ１２ｂにより生成されて供給され
る。The stepping motor 10 is switched and supplied from the driver IC 11 as necessary.
The rotation is controlled by the -2 phase excitation signal and the 2-phase excitation signal, and the A + phase and A- phase excitation signals are
a is generated and supplied, and the B + phase and B− phase excitation signals are generated and supplied by the motor driver 12b.
【００２６】このドライバＩＣ１１の各モータドライバ
１２ａ，１２ｂにより生成されるＡ＋相，Ａ−相励磁信
号と、Ｂ＋相，Ｂ−相励磁信号は、ＣＰＵ（制御部）１
３から出力されるＡ相駆動信号１３ａとＢ相駆動信号１
３ｂのパルスレートに同期して生成されるもので、ＣＰ
Ｕ１３から出力されるＡ相，Ｂ相駆動信号１３ａ，１３
ｂの信号波形変化と、モータドライバ１２ａ，１２ｂか
ら出力されるＡ相，Ｂ相励磁信号の信号波形変化とは同
じになる。The A + phase and A− phase excitation signals and the B + phase and B− phase excitation signals generated by the motor drivers 12 a and 12 b of the driver IC 11 are transmitted to the CPU (control unit) 1.
A-phase drive signal 13a and B-phase drive signal 1
3b generated in synchronization with the pulse rate of
A-phase and B-phase drive signals 13a, 13 output from U13
The signal waveform change of b and the signal waveform change of the A-phase and B-phase excitation signals output from the motor drivers 12a and 12b are the same.
【００２７】ＣＰＵ（制御部）１３は、ステッピングモ
ータ１０を高速に回転制御する際に２相励磁方式に基づ
くＡ相駆動信号１３ａとＢ相駆動信号１３ｂを出力し、
低速に回転制御する際に１−２相励磁方式に基づくＡ相
駆動信号１３ａとＢ相駆動信号１３ｂを出力するもの
で、この１−２相励磁方式による低速制御時の駆動信号
１３ａ，１３ｂと、２相励磁方式による高速制御時の駆
動信号との切り替えのタイミングは、何れの励磁方式に
も共通に存在する２相励磁のタイミングに設定される。The CPU (control unit) 13 outputs an A-phase drive signal 13a and a B-phase drive signal 13b based on a two-phase excitation system when controlling the rotation of the stepping motor 10 at a high speed.
When the rotation is controlled at a low speed, an A-phase drive signal 13a and a B-phase drive signal 13b based on the 1-2-phase excitation method are output. The timing of switching to the drive signal during high-speed control by the two-phase excitation method is set to the timing of the two-phase excitation that is common to both excitation methods.
【００２８】ここで、ＣＰＵ（制御部）１３から出力さ
れるＡ相，Ｂ相駆動信号１３ａ，１３ｂのパルススレー
トは、前記低速制御時の１−２相励磁方式に基づくＡ
相，Ｂ相駆動信号１３ａ，１３ｂ、前記高速制御時の２
相励磁方式に基づくＡ相，Ｂ相駆動信号１３ａ，１３ｂ
の何れにあっても一定で変化しないので、１回転に要す
る励磁ポジションが４個である２相励磁方式に基づく駆
動状態では、１回転に要する励磁ポジションが８個であ
る１−２相励磁方式に基づく駆動状態に対し２倍の速度
に回転制御される。Here, the pulse slate of the A-phase and B-phase drive signals 13a and 13b output from the CPU (control unit) 13 is based on the 1-2 phase excitation method at the time of the low speed control.
Phase and B phase drive signals 13a, 13b, 2
A-phase and B-phase drive signals 13a, 13b based on the phase excitation method
In the driving state based on the two-phase excitation method in which the number of excitation positions required for one rotation is four, the excitation position required in one rotation is eight. Is controlled to be twice as fast as the driving state based on
【００２９】すなわち、１−２相励磁方式による２相励
磁を行う区間を検出して、前記Ａ相，Ｂ相駆動信号１３
ａ，１３ｂを２相励磁方式のそれに切り替えれば、ステ
ッピングモータ１０は脱調を起こすことなくスムーズに
低速回転から高速回転に加速制御され、また、２相励磁
方式による個々の２相励磁を行う区間の何れかにおい
て、前記Ａ相，Ｂ相駆動信号１３ａ，１３ｂを１−２相
励磁方式のそれに２相励磁のタイミングから切り替えれ
ば、ステッピングモータ１０は脱調を起こすことなくス
ムーズに高速回転から低速回転に減速制御される。That is, the section in which the two-phase excitation is performed by the 1-2-phase excitation method is detected, and the A-phase and B-phase drive signals 13 are detected.
If a and 13b are switched to those of the two-phase excitation system, the stepping motor 10 is smoothly accelerated from the low-speed rotation to the high-speed rotation without step-out, and the individual two-phase excitation by the two-phase excitation system is performed. In either case, if the A-phase and B-phase drive signals 13a and 13b are switched from the two-phase excitation timing of the 1-2-phase excitation method, the stepping motor 10 can smoothly change from high-speed rotation to low-speed without step-out. The rotation is decelerated.
【００３０】図２は前記ステッピングモータ制御装置の
ＣＰＵ（制御部）１３によるモータ駆動スタートからの
加速処理を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an acceleration process from the start of motor driving by the CPU (control unit) 13 of the stepping motor control device.
【００３１】図３は前記ステッピングモータ制御装置の
モータ駆動スタートからの加速処理に伴いＣＰＵ（制御
部）１３から出力されるＡ相，Ｂ相駆動信号１３ａ，１
３ｂの変化を示すタイミングチャートである。FIG. 3 shows the A-phase and B-phase drive signals 13a, 13a output from the CPU (control unit) 13 in accordance with the acceleration processing from the start of motor drive of the stepping motor control device.
It is a timing chart which shows the change of 3b.
【００３２】まず、ステッピングモータ１０の回転を立
ち上げる際には、図２における駆動スタートからの加速
処理に従ってモータの駆動回転制御が行われる。First, when the rotation of the stepping motor 10 is started, the drive rotation of the motor is controlled in accordance with the acceleration processing from the drive start in FIG.
【００３３】すなわち、まず、所定のパルスレートに従
った励磁相切り替え周期で、１−２相駆動方式に基づく
Ａ＋相，Ａ−相駆動信号１３ａ及びＢ＋相，Ｂ−相駆動
信号１３ｂがＣＰＵ（制御部）１３から出力され、これ
に同期してモータドライバ１２ａ，１２ｂにより生成出
力される各励磁相（Ａ＋，Ｂ＋，Ａ−，Ｂ−）への１−
２相励磁信号により、ステッピングモータ１０は、第１
速の低速で回転駆動される（ステップＡ１）。That is, first, the A + phase, A- phase drive signal 13a and the B + phase, B- phase drive signal 13b based on the 1-2 phase drive system are supplied to the CPU (excitation phase switching cycle) according to a predetermined pulse rate. 1) to each of the excitation phases (A +, B +, A−, B−) output from the control unit 13 and generated and output by the motor drivers 12a, 12b in synchronization therewith.
By the two-phase excitation signal, the stepping motor 10
It is rotationally driven at a low speed (step A1).
【００３４】そして、前記１−２相励磁信号によるステ
ッピングモータ１０の回転立上げに伴う低速制御が安定
化し、この安定化に要する時間に対応して設定された高
速制御へ移行するための設定時間（加速設定時間）が経
過したと判断されると（ステップＡ２）、ＣＰＵ（制御
部）１３から順次出力されている１−２相駆動信号（１
３ａ，１３ｂ）のなかで２相励磁の信号出力タイミン
グ、つまり励磁ポジション１，３，５，７の何れかに相
当する駆動のタイミングが検出される（ステップＡ
３）。Then, the low-speed control accompanying the start-up of the stepping motor 10 by the 1-2-phase excitation signal is stabilized, and the set time for shifting to the high-speed control set in accordance with the time required for the stabilization. When it is determined that the (acceleration set time) has elapsed (step A2), the 1-2-phase drive signal (1) sequentially output from the CPU (control unit) 13
3a, 13b), the signal output timing of the two-phase excitation, that is, the drive timing corresponding to any of the excitation positions 1, 3, 5, 7 is detected (step A).
3).
【００３５】ここで、前記１−２相駆動信号（１３ａ，
１３ｂ）のなかで２相励磁の信号出力タイミングが検出
されない、つまり励磁ポジション０，２，４，６の１相
励磁の信号出力タイミングが検出された場合には、その
まま１−２相駆動信号による低速回転制御が継続される
（ステップＡ３→Ａ４）。Here, the 1-2 phase drive signal (13a,
If the signal output timing of the two-phase excitation is not detected in 13b), that is, if the signal output timing of the single-phase excitation of the excitation positions 0, 2, 4, and 6 is detected, the 1-2-phase drive signal is used as it is. The low-speed rotation control is continued (step A3 → A4).
【００３６】そして、前記１−２相駆動信号（１３ａ，
１３ｂ）のなかの励磁ポジション１，３，５，７の何れ
かに相当する２相励磁の信号出力タイミングが検出され
た場合には、ＣＰＵ１３から出力されるＡ相，Ｂ相駆動
信号１３ａ，１３ｂはそのパルスレートは一定のままに
して２相励磁方式に基づく駆動信号に切り替えられる
（ステップＡ３→Ａ５）。Then, the 1-2 phase drive signal (13a,
13b), when the two-phase excitation signal output timing corresponding to any one of the excitation positions 1, 3, 5, 7 is detected, the A-phase and B-phase drive signals 13a, 13b output from the CPU 13 Is switched to the drive signal based on the two-phase excitation method while keeping the pulse rate constant (step A3 → A5).
【００３７】すると、これに同期してモータドライバ１
２ａ，１２ｂにより生成出力される各励磁相（Ａ＋，Ｂ
＋，Ａ−，Ｂ−）への２相励磁信号により、ステッピン
グモータ１０は、その１励磁ポジション進行当たりの回
転進角が２倍となり、第２速の高速に加速されて回転駆
動される。Then, in synchronization with this, the motor driver 1
The excitation phases (A +, B
+, A-, B-), the stepping motor 10 doubles the rotation advance angle per progression of one excitation position, is accelerated to the second speed, and is driven to rotate.
【００３８】図４は前記ステッピングモータ制御装置の
ＣＰＵ（制御部）１３による連続駆動からの減速処理を
示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a deceleration process from continuous driving by the CPU (control unit) 13 of the stepping motor control device.
【００３９】図５は前記ステッピングモータ制御装置の
連続駆動からの減速処理に伴いＣＰＵ（制御部）１３か
ら出力されるＡ相，Ｂ相駆動信号１３ａ，１３ｂの変化
を示すタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing changes in the A-phase and B-phase drive signals 13a and 13b output from the CPU (control unit) 13 in accordance with the deceleration process from the continuous drive of the stepping motor control device.
【００４０】前記図２，図３における駆動スタートから
の加速処理を経て、ステッピングモータ１０が第２速の
高速で回転駆動されている連続駆動の状態において、当
該ステッピングモータ１０の回転を停止させる際には、
図４における連続駆動からの減速処理に従ってモータの
駆動回転制御が行われる。When the stepping motor 10 stops rotating in the continuous driving state in which the stepping motor 10 is rotationally driven at the second high speed through the acceleration processing from the drive start in FIGS. In
The drive rotation control of the motor is performed according to the deceleration processing from the continuous drive in FIG.
【００４１】すなわち、まずＣＰＵ（制御部）１３から
順次出力されている２相駆動信号（１３ａ，１３ｂ）に
おける２相励磁の信号出力タイミング、つまり１−２相
表記の場合の励磁ポジション１，３，５，７の何れかに
相当する駆動のタイミングが検出される（ステップＢ
１，Ｂ２）。That is, first, the signal output timing of the two-phase excitation in the two-phase drive signals (13a, 13b) sequentially output from the CPU (control unit) 13, that is, the excitation positions 1, 3 in the case of the 1-2-phase notation. , 5, 7 are detected (step B).
1, B2).
【００４２】ここで、前記２相駆動信号（１３ａ，１３
ｂ）における２相励磁の信号出力タイミングが検出され
た場合には、ＣＰＵ１３から出力されるＡ相，Ｂ相駆動
信号１３ａ，１３ｂはそのパルスレートは一定のままに
して１−２相励磁方式に基づく駆動信号に２相励磁のタ
イミングから切り替えられる（ステップＢ２→Ｂ３）。Here, the two-phase drive signals (13a, 13
If the signal output timing of the two-phase excitation in b) is detected, the A-phase and B-phase drive signals 13a and 13b output from the CPU 13 are changed to the 1-2-phase excitation method while their pulse rates are kept constant. The drive signal is switched from the two-phase excitation timing to the drive signal based on the drive signal (step B2 → B3).
【００４３】すると、これに同期してモータドライバ１
２ａ，１２ｂにより生成出力される各励磁相（Ａ＋，Ｂ
＋，Ａ−，Ｂ−）への１−２相励磁信号により、ステッ
ピングモータ１０は、その１励磁ポジション進行当たり
の回転進角が半分となり、第１速の低速に減速されて回
転駆動される。Then, in synchronization with this, the motor driver 1
The excitation phases (A +, B
+, A-, B-), the stepping motor 10 halves the rotation advance angle per progression of one excitation position, and is reduced in speed to the first speed and driven to rotate. .
【００４４】そして、前記１−２相励磁信号への切り替
えによるステッピングモータ１０の減速制御が安定化
し、この安定化に要する時間に対応して設定された停止
制御へ移行するための設定時間（停止設定時間）が経過
したと判断されると（ステップＢ４）、前記ＣＰＵ１３
から切り替えられて出力された１−２相駆動信号（１３
ａ，１３ｂ）の出力が停止され、ステッピングモータ１
０の回転は停止される（ステップＢ４→停止）。The deceleration control of the stepping motor 10 by switching to the 1-2-phase excitation signal is stabilized, and the set time (stop) for shifting to the stop control set corresponding to the time required for the stabilization is obtained. When it is determined that the set time has elapsed (step B4), the CPU 13
And the 1-2-phase drive signal (13
a, 13b) is stopped and the stepping motor 1
The rotation of 0 is stopped (step B4 → stop).
【００４５】このようにステッピングモータの回転を停
止させる場合、減速し１−２相励磁駆動で停止するよう
にしたので停止位置の精度が２相励磁駆動で停止させる
よりあがる。When the rotation of the stepping motor is stopped as described above, the speed is reduced and the motor is stopped by the 1-2-phase excitation drive. Therefore, the accuracy of the stop position is higher than that of the stop by the two-phase excitation drive.
【００４６】したがって、前記構成のステッピングモー
タ制御装置によれば、ＣＰＵ（制御部）１３から出力さ
れるモータ駆動信号１３ａ，１３ｂのパルスレートは一
定のままにして、ステッピングモータ１０を低速に回転
制御したい場合には、１−２相励磁方式に基づくモータ
駆動信号１３ａ，１３ｂを出力して、モータドライバ１
２ａ，１２ｂにて同期生成される１−２相励磁信号によ
りロータを１回転８ステップで低速駆動し、該ステッピ
ングモータ１０を高速に回転制御したい場合には、前記
１−２相励磁方式から切り替えた２相励磁方式に基づく
モータ駆動信号１３ａ，１３ｂを出力して、モータドラ
イバ１２ａ，１２ｂにて同期生成される２相励磁信号に
よりロータを１回転４ステップで高速駆動するようにし
たので、ＣＰＵ１３によるモータ駆動信号のパルスレー
トを変更する必要なく、ロータの回転速度を倍速で異な
る低速度と高速度に加速，減速することができる。Therefore, according to the stepping motor control device having the above-described configuration, while the pulse rates of the motor drive signals 13a and 13b output from the CPU (control unit) 13 are kept constant, the rotation of the stepping motor 10 is controlled at a low speed. If it is desired, motor drive signals 13a and 13b based on the 1-2-phase excitation method are output, and the motor driver 1
When the rotor is driven at a low speed in eight steps per rotation by a 1-2 phase excitation signal synchronously generated in 2a and 12b and the rotation of the stepping motor 10 is to be controlled at a high speed, switching from the 1-2 phase excitation method is performed. Since the motor drive signals 13a and 13b based on the two-phase excitation method are output and the rotor is driven at high speed in four steps per rotation by the two-phase excitation signals synchronously generated by the motor drivers 12a and 12b, the CPU 13 , It is possible to accelerate and decelerate the rotational speed of the rotor to different low speeds and high speeds at double speed without changing the pulse rate of the motor drive signal.
【００４７】また、前記構成のステッピングモータ制御
装置によれば、１−２相励磁方式に基づく低速制御のた
めのモータ駆動信号と、２相励磁方式に基づく高速制御
のためのモータ駆動信号との切り替えを、何れの方式の
駆動信号にも共通の２相励磁が成されるタイミングにお
いて行うようにしたので、ステッピングモータ１０は脱
調を起こすことなくスムーズに低速回転から高速回転に
加速制御され、また、高速回転から低速回転に減速制御
されるようになる。Further, according to the stepping motor control device having the above configuration, the motor drive signal for low-speed control based on the 1-2-phase excitation system and the motor drive signal for high-speed control based on the two-phase excitation system are used. Since the switching is performed at a timing at which two-phase excitation common to both types of drive signals is performed, the stepping motor 10 is smoothly accelerated from low-speed rotation to high-speed rotation without step-out, and In addition, deceleration control is performed from high-speed rotation to low-speed rotation.
【００４８】本実施の形態では１−２相励磁方式と２相
励磁方式の切り替えにより加速、減速の２速としたが、
それに加えて各励磁方式の中で速度変更をパルスレート
を変更することを行えば、さらに多くの速度変更が可能
となる。In this embodiment, two speeds of acceleration and deceleration are set by switching between the 1-2-phase excitation system and the 2-phase excitation system.
In addition, if the pulse rate is changed in each excitation method, the speed can be further changed.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
ステッピングモータの制御装置によれば、ステッピング
モータは、１ステップでその隣接する励磁相間隔の２分
の１ピッチずつ回転する１−２相励磁方式と、１ステッ
プでその励磁相間隔ずつ回転する２相励磁方式とで、切
り替えられて駆動されるので、１−２相励磁駆動の場合
は低速で、２相励磁駆動の場合は高速で回転制御される
ようになる。As described above, according to the control apparatus for a stepping motor according to the first aspect of the present invention, the stepping motor rotates by one-half pitch of its adjacent excitation phase in one step. The two-phase excitation method is switched between the two-phase excitation method and the two-phase excitation method in which the excitation phase is rotated at intervals of one step, so that the 1-2-phase excitation drive is slow and the two-phase excitation drive is slow. Is controlled to rotate at high speed.
【００５０】また、本発明の請求項２に係るステッピン
グモータの制御装置によれば、モータ駆動信号のパルス
レートは一定に保持されて１−２相励磁方式と２相励磁
方式との切り替えが成されるので、パルスレートに関係
なく励磁方式の切り替えのみにより回転速度の切り替え
制御が行えるようになる。According to the stepping motor control device of the second aspect of the present invention, the pulse rate of the motor drive signal is kept constant, and the switching between the 1-2-phase excitation method and the 2-phase excitation method is performed. Therefore, the switching control of the rotational speed can be performed only by switching the excitation method regardless of the pulse rate.
【００５１】さらに、本発明の請求項３に係るステッピ
ングモータの制御装置によれば、１−２相励磁方式と２
相励磁方式との切り替えは、各駆動信号シーケンスの中
で共通の励磁駆動ポジションとなる２相励磁を行うタイ
ミングに合わせて成されるので、低速回転駆動と高速回
転駆動間の切り替え制御がスムーズに行えるようにな
る。Further, according to the stepping motor control device according to the third aspect of the present invention, the 1-2 phase excitation system and the
Switching to the phase excitation method is performed according to the timing of performing two-phase excitation, which is a common excitation drive position in each drive signal sequence, so that switching control between low-speed rotation drive and high-speed rotation drive is smoothly performed. Will be able to do it.
【００５２】よって、本発明によれば、モータ駆動信号
のパルスレートを変更することなく、ロータの回転速度
を調整することが可能になる。Therefore, according to the present invention, it is possible to adjust the rotation speed of the rotor without changing the pulse rate of the motor drive signal.
【図１】本発明の実施形態に係るステッピングモータ制
御装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a stepping motor control device according to an embodiment of the present invention.
【図２】前記ステッピングモータ制御装置のＣＰＵ（制
御部）によるモータ駆動スタートからの加速処理を示す
フローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing an acceleration process from a motor drive start by a CPU (control unit) of the stepping motor control device.
【図３】前記ステッピングモータ制御装置のモータ駆動
スタートからの加速処理に伴いＣＰＵ（制御部）から出
力されるＡ相，Ｂ相駆動信号の変化を示すタイミングチ
ャート。FIG. 3 is a timing chart showing changes in A-phase and B-phase drive signals output from a CPU (control unit) in accordance with acceleration processing from the start of motor driving of the stepping motor control device.
【図４】前記ステッピングモータ制御装置のＣＰＵ（制
御部）による連続駆動からの減速処理を示すフローチャ
ート。FIG. 4 is a flowchart showing a deceleration process from continuous driving by a CPU (control unit) of the stepping motor control device.
【図５】前記ステッピングモータ制御装置の連続駆動か
らの減速処理に伴いＣＰＵ（制御部）から出力されるＡ
相，Ｂ相駆動信号の変化を示すタイミングチャート。FIG. 5 is a diagram showing an output A from a CPU (control unit) in accordance with a deceleration process from the continuous driving of the stepping motor control device.
6 is a timing chart showing changes in the phase and B-phase drive signals.
【図６】４相型ステッピングモータに対する１−２相励
磁信号を示すタイミングチャート。FIG. 6 is a timing chart showing a 1-2-phase excitation signal for a 4-phase stepping motor.
【図７】４相型ステッピングモータを１−２相励磁方式
で回転制御した場合の各励磁タイミングでのロータ回転
状態を示す図。FIG. 7 is a diagram illustrating a rotor rotation state at each excitation timing when the rotation of a four-phase stepping motor is controlled by a 1-2-phase excitation method.
【図８】４相型ステッピングモータに対する２相励磁信
号を示すタイミングチャート。FIG. 8 is a timing chart showing a two-phase excitation signal for a four-phase stepping motor.
１０ …４相型ステッピングモータ（Ｍ） １１ …ドライバＩＣ １２ａ…Ａ相用モータドライバ １２ｂ…Ｂ相用モータドライバ １３ …ＣＰＵ（制御部） １３ａ…Ａ相駆動信号 １３ｂ…Ｂ相駆動信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 4 phase type stepping motor (M) 11 ... Driver IC 12a ... A phase motor driver 12b ... B phase motor driver 13 ... CPU (control part) 13a ... A phase drive signal 13b ... B phase drive signal
Claims (6)
るモータ駆動信号出力手段と、 このモータ駆動信号出力手段により出力するモータ駆動
信号を１−２相励磁方式に基づくモータ駆動信号と２相
励磁方式に基づくモータ駆動信号とで切り替える駆動信
号切り替え手段と、を備えたことを特徴とするステッピ
ングモータの制御装置。1. A motor drive signal output means for outputting a drive signal of a stepping motor, and a motor drive signal output by the motor drive signal output means is converted into a motor drive signal based on a 1-2 phase excitation method and a two phase excitation method. And a drive signal switching means for switching between the two based on a motor drive signal based on the control signal.
えられる１−２相励磁方式に基づくモータ駆動信号と２
相励磁方式に基づくモータ駆動信号とは、その信号パル
スレートを一定のままにして切り替えることを特徴とす
る請求項１に記載のステッピングモータの制御装置。2. A motor drive signal based on a 1-2-phase excitation system switched by the drive signal switching means,
2. The stepping motor control device according to claim 1, wherein the switching is performed with the motor drive signal based on the phase excitation method while keeping its signal pulse rate constant.
相励磁方式に基づくモータ駆動信号と２相励磁方式に基
づくモータ駆動信号との切り替えは、各駆動信号の中で
２相励磁を行うタイミングに合わせて切り替えることを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステッピング
モータの制御装置。3. A method according to claim 1, wherein said driving signal switching means comprises:
The motor drive signal based on the phase excitation system and the switching between the motor drive signal based on the two-phase excitation system are switched in accordance with the timing of performing the two-phase excitation in each drive signal. 3. The control device for a stepping motor according to 2.
２相励磁方式に基づくモータ駆動信号と２相励磁方式に
基づくモータ駆動信号とで切り替え、回転速度を低速と
高速に切り替えることを特徴とするステッピングモータ
の制御方法。4. A driving signal of a stepping motor is expressed by 1-
A stepping motor control method characterized by switching between a motor drive signal based on a two-phase excitation method and a motor drive signal based on a two-phase excitation method, and switching between a low speed and a high speed.
動信号と２相励磁方式に基づくモータ駆動信号とは、そ
の信号パルスレートを一定のままにして切り替えること
を特徴とする請求項４に記載のステッピングモータの制
御方法。5. The motor drive signal based on the 1-2-phase excitation method and the motor drive signal based on the two-phase excitation method are switched while keeping their signal pulse rates constant. The control method of the stepping motor described in the above.
動信号と２相励磁方式に基づくモータ駆動信号との切り
替えは、各駆動信号の中で２相励磁を行うタイミングに
合わせて切り替えることを特徴とする請求項４又は請求
項５に記載のステッピングモータの制御方法。6. The switching between the motor drive signal based on the 1-2-phase excitation method and the motor drive signal based on the two-phase excitation method is performed in accordance with the timing of performing the two-phase excitation in each drive signal. The method of controlling a stepping motor according to claim 4 or claim 5, wherein
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|---|---|---|---|
| JP2000033506A JP2001231298A (en) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | Equipment and method for controlling stepping motor |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009207246A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Rohm Co Ltd | Motor drive device, semiconductor device, and electrical apparatus |
| JP2012030000A (en) * | 2010-08-03 | 2012-02-16 | Sammy Corp | Reel drive device for game machine, and the game machine |
| JP2016185412A (en) * | 2016-08-01 | 2016-10-27 | 株式会社オリンピア | Game machine |
| JP2019166023A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 株式会社サンセイアールアンドディ | Game machine |
| CN111628682A (en) * | 2020-05-25 | 2020-09-04 | 深圳市兆威机电股份有限公司 | Stepping motor synchronous driving method, stepping motor synchronous driving device, terminal and storage medium |
-
2000
- 2000-02-10 JP JP2000033506A patent/JP2001231298A/en active Pending
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