JPS6225896A - Driving apparatus for stepping motor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To control speed accurately by a simple circuit by detecting the position of a rotor from a current waveform while controlling the angle of lead of the rotor by the detection of the position of the rotor. CONSTITUTION:Resistors R1-R4 detect currents flowing through each coil phi1-phi4 at one phase-four phase. An analog data selector SL selects output voltage from non-inverting amplifiers OP1-OP4 by select signals applied to select-signal applying terminals A, B, C, and acquires saturated waveforms from an integrating circuit consisting of a resistor R and a capacitor C. A differential amplifier OP5 compares an output from the integrating circuit and an output from the analog data selector SL, and detects a difference between both outputs. A stepping motor is driven by the detecting output.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はステッピングモータの駆動装置に関し、さらに
評言すれば、積分回路等の飽和波形発生手段からの電圧
と通電中のステッピングモータのコイルの電流に対応し
た電圧との差を検出して、次のステップに駆動をするよ
うにしたステッピングモータの駆動装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a stepping motor driving device, and more specifically, the present invention relates to a stepping motor driving device, and more specifically, the present invention relates to a stepping motor driving device, and more specifically, it is a stepper motor driving device that uses a voltage from a saturated waveform generating means such as an integrating circuit and a current in a coil of a stepping motor while it is energized. The present invention relates to a stepping motor driving device that detects a difference between a voltage corresponding to a voltage and drives the stepping motor to the next step.

〔従来技術〕[Prior art]

ステッピングモータの駆動装置としては、オープン制御
タイプのものと、クローズド制御タイプのものとがある
。前者はモータを回転させるためのパルス信号を、該モ
ータに入力するのみでモータが入力されたパルス信号の
数だけ回転したか否かを判別しないものであり、また後
者は入力されたパルス信号によって回転するモータの回
転状態を検出し、この検出出力をフィードバックして正
確なる回転数を得るものである。　そして本発明は前記
クローズド制御タイプのものであるが、このタイプのフ
ィードバック方法として、例えば、モータ巻線内に誘導
される逆起電力をリカバーし、この逆起電力をフィード
バックする方法がある。There are two types of stepping motor drive devices: open control type and closed control type. The former only inputs pulse signals to the motor to rotate the motor, but does not determine whether the motor has rotated by the number of input pulse signals, and the latter does not determine whether the motor has rotated by the number of input pulse signals. It detects the rotational state of a rotating motor and feeds back the detection output to obtain an accurate rotational speed. The present invention is of the closed control type, and as a feedback method of this type, for example, there is a method of recovering the back electromotive force induced in the motor windings and feeding back this back electromotive force.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、前記したモータ巻線内に誘導される逆起電力
をフィードバックする方法としては、モータの励磁され
ていない巻線に発生する電圧を検出するものであるから
、任意の巻線を励磁状態から非励磁状態に切り換えた時
（ステッピングモータのドライバーをオンからオフへ切
り換えた時）、ドライバーのコレクタにはスパイク電圧
が作用する。そのために、逆起電力を検出する演算増幅
器としては高入力耐圧のものが必要になる。また、前記
スパイク電圧を吸収するためにダイオードを接続する方
法が考えられるが、この場合スパイク電圧の吸収を過度
に行うとドライバをオフにした時電流の切れが悪くなり
、モータのドライブに悪影響を及ぼすという欠点が存し
た。By the way, the method of feeding back the back electromotive force induced in the motor windings described above is to detect the voltage generated in the non-excited windings of the motor, so it is necessary to remove any winding from the energized state. When switching to the de-energized state (when switching the stepper motor driver from on to off), a spike voltage acts on the driver's collector. Therefore, the operational amplifier for detecting the back electromotive force needs to have a high input withstand voltage. Another possibility is to connect a diode to absorb the spike voltage, but in this case, if the spike voltage is absorbed too much, the current will not cut off when the driver is turned off, which will have a negative effect on the motor drive. There was a drawback that it affected

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は前述の欠点を是正せんとするもので、ステッピ
ングモータにおける通電中の励磁相の電流波形の特徴に
着目し、この電流波形から励磁相の起電力を得て、回転
子の位置検出を行い入力信号に対する確実なる回転数を
得ることができるステッピングモータの駆動装置を提供
することを目的とする。The present invention aims to correct the above-mentioned drawbacks, and focuses on the characteristics of the current waveform of the excitation phase during energization in a stepping motor, and obtains the electromotive force of the excitation phase from this current waveform to detect the position of the rotor. An object of the present invention is to provide a stepping motor driving device that can obtain a reliable rotational speed in response to an input signal.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、通電中の励磁相の電流に対応した電圧を順次
検出し、この検出電圧とステッピングモータ駆動電源よ
り第１図（Ｃ）に示す如く抵抗ＲとコンデンサＣからな
る積分回路の端子電圧との差を検出して、該差の電圧（
起電力ＥＭＦ）が所定レベルに達したときステッピング
モータを１ステツプ駆動することを特徴とする。The present invention sequentially detects voltages corresponding to the currents in the excitation phase during energization, and uses the detected voltages and the stepping motor drive power source to generate a terminal voltage of an integrating circuit consisting of a resistor R and a capacitor C, as shown in FIG. 1(C). Detect the difference between the voltage (
It is characterized in that the stepping motor is driven one step when the electromotive force (EMF) reaches a predetermined level.

つぎに本発明の原理について説明する。Next, the principle of the present invention will be explained.

ステッピングモータが回転している場合に励磁相コイル
に流れる電流波形は第１図（ａ）に示す如き波形であり
、ステッピングモータのロータ軸を固定した場合に励磁
相コイルに流れる電流波形は第１図（ｂ）に示す如（で
ある。上記第１図（ａ）の波形は起電力ＥＭＦが重畳さ
れている。When the stepping motor is rotating, the waveform of the current flowing through the excitation phase coil is as shown in Figure 1(a), and when the rotor shaft of the stepping motor is fixed, the waveform of the current flowing through the excitation phase coil is the first waveform. The waveform shown in FIG. 1(a) is as shown in FIG. 1(b).The electromotive force EMF is superimposed on the waveform of FIG. 1(a).

第１図（ｄ）に示すのは、ステッピングモータ駆動電源
にて、充電した時における上記積分回路の端子電圧波形
であり、第１図（ｂ）に示す電流波形に一致させること
ができる。すなわち、積分回路のコンデンサＣと抵抗Ｒ
とを調整してステッピングモータの時定数に一致させる
ことができるので、第１図ｆｂ）に代って第１図ｆｄ）
で代替することができる。FIG. 1(d) shows the terminal voltage waveform of the integrating circuit when it is charged with the stepping motor drive power supply, and can be made to match the current waveform shown in FIG. 1(b). In other words, the capacitor C and resistor R of the integrating circuit
can be adjusted to match the time constant of the stepping motor, so instead of fb) in Fig. 1 fd)
It can be replaced with.

一方策１図（ｂｌに示す電流波形と第１図（ａ）の電流
波形との差は第１図ｔｅｌに示す如くになり、すなわち
、これが起電力ＥＭＦであって、この波形は回転子の位
置を示している。すなわち、９０度間隔に配置された４
つのコイルに対し第１図（ｅ）における波形の最大値は
回転子が９０度回転した位置にあることを示す。On the other hand, the difference between the current waveform shown in Figure 1 (bl) and the current waveform in Figure 1 (a) is as shown in Figure 1 tel, that is, this is the electromotive force EMF, and this waveform is of the rotor. 4 positions spaced 90 degrees apart.
The maximum value of the waveform in FIG. 1(e) for one coil indicates that the rotor is at a position rotated by 90 degrees.

そこで本発明は、第１図（ｅｌの波形に示す電圧を所定
スレショールドレベルと比較し、その比較出力により回
転子の進み角を検出すると共に次のステップへ駆動させ
るというように、１ステツプ毎に回転子の位置を検出し
ながら確実な回転数を得、かつ、スレショールドレベル
を可変することによりステッピングモータの回転速度を
制御せんとするものである。Therefore, the present invention provides a one-step process in which the voltage shown in the waveform of el in FIG. The purpose is to obtain a reliable rotational speed while detecting the position of the rotor at each step, and to control the rotational speed of the stepping motor by varying the threshold level.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を実施例により説明する。 The present invention will be explained below using examples.

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。本発明の一実施例においては４相ステツピングモー
タを２相励磁で駆動する場合を例に説明する。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In one embodiment of the present invention, a case where a four-phase stepping motor is driven by two-phase excitation will be described as an example.

図において、φ重〜φ４はステッピングモータのｌ相〜
４相のコイル、７ｒ、〜Ｔｒ、はステッピングモータの
１相〜４相の駆動用トランジスタ、Ｒ，−Ｒ４は前記１
相〜４相の各コイルに流れる電流を検出し、これに対応
する電圧を検出する電圧測定用抵抗にして、前記コイル
φ、〜φ４の抵抗値に対して充分小さい値とする。ＯＰ
、〜ＯＰ４は前記電圧測定用抵抗Ｒ３〜Ｒ４に発生した
電圧を増幅する非反転増幅器、Ｒｓ　”−Ｒａは非反転
増幅器ＯＰ、〜ＯＰ　ａの入力抵抗、Ｒ１〜Ｒ，□は非
反転増幅器ＯＰ、〜ｏｐ、の測定用抵抗、Ｒｌ　３〜Ｒ
いは非反転増幅器ｏｐ、〜ｏｐ、のオフセット調整用入
力抵抗、Ｒ１？〜Ｒ２゜は非反転増幅器０ＰＩ−ＯＰ４
のオフセット調整用抵抗にして、これらの抵抗Ｒ１１〜
Ｒ７゜は非反転増幅器ｏｐ、〜ＯＰ４の出力（ａ）〜（
ｄｌに出力されるオフセットを調整するために接続した
ものであって出力オフセットが小さい場合は不要である
。Ｒｆ、〜Ｒｆ４は非反転増幅器ＯＰ、〜ＯＰ　４のゲ
イン調整用帰還抵抗である。In the figure, φ heavy ~ φ4 is the l phase of the stepping motor ~
4-phase coils, 7r and Tr are transistors for driving 1-phase to 4-phase stepping motors, R and -R4 are
A voltage measuring resistor is used to detect the current flowing through each of the coils of phases to 4 phases, and to detect the corresponding voltage, and is set to a value sufficiently smaller than the resistance values of the coils φ and φ4. OP
, ~OP4 is a non-inverting amplifier that amplifies the voltage generated in the voltage measuring resistors R3-R4, Rs''-Ra is a non-inverting amplifier OP, ~OPa's input resistance, R1-R, □ is a non-inverting amplifier OP , ~op, measuring resistance, Rl 3~R
Or is the input resistance for offset adjustment of the non-inverting amplifier op, ~op, R1? ~R2° is non-inverting amplifier 0PI-OP4
These resistors R11~
R7° is the output (a) ~(
This is connected to adjust the offset output to dl, and is unnecessary if the output offset is small. Rf and ~Rf4 are feedback resistors for gain adjustment of the non-inverting amplifiers OP and ~OP4.

ＳＬは前記非反転増幅器ｏｐ、〜ＯＰ　４の出力（ａｌ
〜＋ｄｉが接続されると共に選択信号印加端子Ａ。SL is the output (al
~+di is connected to selection signal application terminal A.

Ｂ、Ｃに印加された選択信号によって非反転増幅器ｏｐ
、〜ＯＰ　４の出力電圧を選択するアナログデータセレ
クタである。A non-inverting amplifier op is selected by the selection signal applied to B and C.
, ~OP is an analog data selector that selects the output voltage of 4.

一方、Ｒ，Ｃは積分回路を構成する抵抗とコンデンサに
して、抵抗Ｒを可変することにより時定数を変化させ、
ステンピングモータの時定数に合わせる。なお、前記積
分回路に変えてウェーブフオームジェネレータ等を利用
することができ、要は飽和波形が発生できれば良い。Ｔ
ｒｓは後述するマイクロコンピータＭＣよりのトリガー
（１でオンして、前記積分回路のコンデンサＣの電荷を
放電するトランジスタ、Ｒｏは積分回路の出力分圧用抵
抗器、ｏｐ、は積分回路よりの出力とアナログデータセ
レクタＳＬからの出力とを比較して−その差を検出する
演算増幅器からなる差動増幅器−Ｒ２□は差動増幅器○
Ｐ、の入力抵抗、Ｒ２，〜Ｒ２４は分圧抵抗、Ｒ２Ｓは
差動増幅器ＯＰ、の帰還抵抗である。On the other hand, R and C are the resistors and capacitors that make up the integrating circuit, and the time constant is changed by varying the resistor R.
Match the time constant of the stamping motor. Note that a waveform generator or the like may be used instead of the above-mentioned integrating circuit, and it is sufficient if a saturated waveform can be generated. T
rs is a trigger from the microcomputer MC (described later) (a transistor that is turned on at 1 to discharge the charge of the capacitor C of the integrating circuit, Ro is a resistor for dividing the output voltage of the integrating circuit, and op is the output from the integrating circuit. A differential amplifier consisting of an operational amplifier that compares the output from the analog data selector SL and detects the difference - R2□ is a differential amplifier ○
P, the input resistance, R2, to R24 are the voltage dividing resistances, and R2S is the feedback resistance of the differential amplifier OP.

ＭＣはワンチップマイクロコンピュータでアリ、本質的
に中央演算装置、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートを備え
ており、ＲＯＭには予めプログラムが記憶させてあり、
入力ポートを介して少なくともステンピングモータの回
転方向信号ｄｉおよび停止までのステップ数信号ｓｉの
外かに、コンパレータＯＰ　＆の出力Ｃ０が入力されて
いる。そして、該マイクロコンピュータＭＣは入力ポー
トから供給された信号にもとづいて、ＲＯＭに記憶させ
たプログラムにしたがった処理、演算、比較を行なって
、その結果にしたがって出力ポートを介して端子ＰＩｓ
Ｐ！から相励磁データを、端子Ｐ１〜Ｐ、からアナログ
セレクタＳＬの選択データを、端子Ｐ４からトランジス
タＴｒ５のオン・オフを制御するトリガ信号を、端子Ｐ
、〜Ｐ、からデジタル−アナログ変換器ＤＡＣのデジタ
ルスレショールドレベルデータを夫々出力する。MC is a one-chip microcomputer, essentially equipped with a central processing unit, ROM, RAM, and input/output ports, and programs are stored in the ROM in advance.
The output C0 of the comparator OP& is inputted to at least the rotational direction signal di and the step number signal si until stopping of the stamping motor through the input port. Based on the signal supplied from the input port, the microcomputer MC performs processing, calculation, and comparison according to the program stored in the ROM, and outputs the signal to the terminal PIs via the output port according to the results.
P! Terminal P1 receives phase excitation data from terminals P1 to P, selection data for analog selector SL is sent from terminals P1 to P4, and a trigger signal for controlling the on/off of transistor Tr5 is sent from terminal P4.
, ~P, respectively output digital threshold level data of the digital-to-analog converter DAC.

ＤＡＣは前記マイクロコンピュータＭＣよりのデジタル
スレッショールドレベルデータが入力される端子Ｃ２〜
Ｃ４を有するデジタル−アナログ変換器、ＯＰ　ｂはデ
ジタ２レーアナログ変換器ＤＡｄから出力されたスレシ
ョールドレベル電圧と、差動増幅器ＯＰＳの出力とを比
較するコンパレータである。The DAC has terminals C2 through which digital threshold level data from the microcomputer MC is input.
The digital-to-analog converter C4, OP b, is a comparator that compares the threshold level voltage output from the digital-to-analog converter DAd with the output of the differential amplifier OPS.

Ｒｚ　ｂ　ハ前記コンパレータＯＰ６がオープンコレク
タであるために接続されたプルアンプ抵抗、Ｂ３．Ｂ２
は前記マイクロコンピュータＭＣの出力に接続されたバ
ーク、Ｉｒ　　、Ｉｔは同じくマイクロコンピュータＭ
Ｃの出力に接続されたインバータ、Ｖｍはステンピング
モータ駆動電源である。Rz b c) A pull amplifier resistor connected because the comparator OP6 is an open collector; B3. B2
is a bark connected to the output of the microcomputer MC, Ir, It is also connected to the output of the microcomputer MC.
An inverter connected to the output of C and Vm are a stamping motor drive power source.

なお、前記バークＢ＋　　、ＢｚおよびインバータＩ、
、Ｉ、はマイクロコンピュータＭＣの出力ポートを減ら
すために設けたものであり、Ｐｈａｓｅ出力は各別マイ
クロコンピュータＭＣに設けても良い。Note that the bark B+, Bz and the inverter I,
, I are provided to reduce the number of output ports of the microcomputer MC, and the Phase output may be provided in each separate microcomputer MC.

次に、前記したブロック図の動作をマイクロコンピュー
タＭＣのＲＯＭに記憶させであるプログラムに従って説
明する。Next, the operation of the block diagram described above will be explained according to a program stored in the ROM of the microcomputer MC.

プログラムを開始させて、まず停止ま、でに到るステッ
プ数信号ｓｉを入力しくステップ１００）、ついで回転
方向信号ｄｉを入力する（ステップ１０１）。これらの
信号ｓｉ、ｄｉはデジタル形態で与えられることは勿論
であり、ＲＡＭの所定エリアに記憶される。The program is started, and first, a signal si for the number of steps taken up to a stop is input (step 100), and then a rotation direction signal di is input (step 101). These signals si and di are of course given in digital form and are stored in a predetermined area of the RAM.

ステップ１０１に続いてスタートの１相にのみ対応する
出力、例えばコイルφ３を最初の励磁相とすれば、端子
Ｐ１を低電位とする出力を発生する（ステップ１０２）
。ステップ１０２に続いて励磁相および選択信号を出力
する。すなわち端子Ｐ、〜Ｐ、から出力を発生する（ス
テップ１０３）。端子Ｐ、−Ｐ、からの出力によりコイ
ルφ１〜φ４の２相が励磁され、非反転演算増幅器ＯＰ
１〜ＯＰ４の内の１つの出力が選択されることになる。Following step 101, an output corresponding to only one start phase, for example, if coil φ3 is the first excitation phase, an output is generated that makes terminal P1 a low potential (step 102).
. Following step 102, the excitation phase and selection signal are output. That is, output is generated from terminals P, .about.P (step 103). Two phases of coils φ1 to φ4 are excited by the output from terminals P and -P, and the non-inverting operational amplifier OP
One output from 1 to OP4 will be selected.

いま仮にステンピングモータを時計方向に回転駆動する
ときは端子Ｐ３には低電位出力が出力され、また反時計
方向に回転駆動するときは端子Ｐ３には高電位出力が出
力される。If the stamping motor is rotated clockwise, a low potential output is output to the terminal P3, and when the stamping motor is rotated counterclockwise, a high potential output is output to the terminal P3.

いまステッピングモータを駆動中の時刻ｔ、〜ｔ４にお
けるマイクロコンピュータＭＣの端子Ｐ２〜Ｐ３の出力
は第１表、第２表に示す如くになる。The outputs of the terminals P2 to P3 of the microcomputer MC at times t to t4 when the stepping motor is currently being driven are as shown in Tables 1 and 2.

第１表　正回転プロセッサ出力　１ 第２表　逆回転プロセッサ出力　２ 第１表は時計方向回転の場合の例を各相コイルφ１〜φ
４の励磁状態をも含めて示しており、第２表は反時計方
向回転の場合の例を各相コイルφ、〜φ４の励磁状態を
も含めて示している。なお、（ｔｘ　　　ｔ＋）ｐ　　
（ｔｓ　　　ｔｚ）　　、（ｔ４　　ｔ３）、（ｔ＋　
　　ｔａ）　　、・・・、の各期間は後述するスレショ
ールドレベルデータにより定まる。また端子Ｐ、〜Ｐ３
の出力によりアナログデータセレクタＳＬは、第３表に
示す如くに非反転増幅器ＯＰ。Table 1: Forward rotation processor output 1 Table 2: Reverse rotation processor output 2 Table 1 shows examples of clockwise rotation for each phase coil φ1 to φ
Table 2 shows an example of counterclockwise rotation including the excitation states of each phase coil φ, to φ4. In addition, (tx t+)p
(ts tz) , (t4 t3), (t+
Each period of ta), . . . is determined by threshold level data, which will be described later. Also, terminals P, ~P3
The analog data selector SL outputs a non-inverting amplifier OP as shown in Table 3.

、・・・またはＯＰ　ａの出力が選択のうえ出力される
。, . . . or the output of OP a is selectively output.

第３表　データセレクタ結線 第３表において上欄は時計方向回転駆動の場合を、下欄
は反時計方向回転駆動の場合を示しており、選択される
非反転増幅器ｏｐ、、・・・またはＯ２０の出力は励磁
相の１つである。Table 3 Data Selector Connection In Table 3, the upper column shows the case of clockwise rotation drive, and the lower column shows the case of counterclockwise rotation drive, and the selected non-inverting amplifier op,... or O20 The output of is one of the excitation phases.

ステップ１０２〜１０３の各相コイルφ、〜φ４の励磁
状態を示せば第３図＋ａ）〜（ｄ）に示す如き状態であ
る。またステップ１０３によりセレクトされたアナログ
データセレクタＳＬの出力は第３図＋ｅ）に示す如くで
ある。なお、時刻ｔ、〜ｔ４は第１表に対応しており、
ｔ２が起動時点を示しており第３相のコイルφ３がステ
ップ１０２においてスタート時の決められた１組である
ことを示している。The excitation states of the phase coils φ and φ4 in steps 102 and 103 are as shown in FIGS. 3(a) to 3(d). Further, the output of the analog data selector SL selected in step 103 is as shown in FIG. 3+e). Note that times t and ~t4 correspond to Table 1,
t2 indicates the starting point, indicating that the third phase coil φ3 is one set determined at the starting time in step 102.

そして、端子Ｐ、が低電位になると、インバータ■、を
介してトランジスタＴｒ３のベースに電流が流れ、該ト
ランジスタ’ｌ’ｒ３はオンする。これにより、コイル
φ３に通電が行われ電圧測定用抵抗Ｒ３の両端に電圧が
発生する。この電圧を非反転増幅器ＯＰ　３で増幅し、
アナログデータセレクタＳＬに入力する。また、マイク
ロコンピュータＭＣのセレクト端子ＰＩ−Ｐ３の何れか
より選択信号が入力されるので、アナログデータセレク
タＳＬからは選択信号によって選択された信号、すなわ
ち、非反転増幅器ｏｐ３よりの電圧が出力される。Then, when the terminal P becomes a low potential, a current flows to the base of the transistor Tr3 via the inverter 2, and the transistor 'l'r3 is turned on. As a result, the coil φ3 is energized and a voltage is generated across the voltage measuring resistor R3. This voltage is amplified by a non-inverting amplifier OP3,
Input to analog data selector SL. Also, since a selection signal is input from any of the selection terminals PI-P3 of the microcomputer MC, the analog data selector SL outputs the signal selected by the selection signal, that is, the voltage from the non-inverting amplifier op3. .

一方、マイクロコンピュータＭＣよりトリガー信号が出
力されてトランジスタ７’ｒ５がオン状態となり、積分
回路のコンデンサＣに充電されていた電荷は瞬時に放電
され、前記トランジスタＴｒ、のオフと同時にコンデン
サＣに充電が開始される。この充電電圧は可変抵抗Ｒ０
を介して差動増幅器ＯＰ　ｓの一端に印加される。また
、差動増幅器ＯＰ、の他端にはアナログデータセレクタ
ＳＬからの出力が印加されているので、該差動増幅器Ｏ
Ｐ５の出力からは、アナログデータセレクタＳＬからの
アナログ信号第３図（ｅ）から可変抵抗Ｒ０からの出力
（幻を減算したものが送出される。すなわち、この出力
が第３図（ｈ）に示す。この出力は第１図（ｅ）に示し
た波形が連続して続いたものであり、この波形（起電力
ＥＭＦ）がわかれば前記した発明の詳細な説明した如く
ロータの位置を知ることができる。。On the other hand, a trigger signal is output from the microcomputer MC, turning on the transistor 7'r5, and the electric charge charged in the capacitor C of the integrating circuit is instantly discharged, and the capacitor C is charged at the same time as the transistor Tr is turned off. is started. This charging voltage is determined by variable resistor R0
is applied to one end of the differential amplifier OP s via. Furthermore, since the output from the analog data selector SL is applied to the other end of the differential amplifier OP, the differential amplifier OP
From the output of P5, the analog signal from the analog data selector SL (Fig. 3(e)) minus the output from the variable resistor R0 (illustration subtracted) is sent. In other words, this output is shown in Fig. 3(h). This output is a continuation of the waveform shown in Fig. 1(e), and if this waveform (electromotive force EMF) is known, the position of the rotor can be known as described in the detailed explanation of the invention above. Can be done.

ステップ１０３に続いてスレショールドレベルデータが
端子Ｐ５〜Ｐ６から出力される（ステップ１０４）。こ
の出力はデジタル−アナログ変換器ＤＡＣにおいてアナ
ログ変換され、このアナログ変換された電圧はコンパレ
ータＯＰ　ｂに印加される。そこでコンパレータＯＰ　
ｂにおいて、差動増幅器ＯＰＳの出力がデジタル−アナ
ログ変換器ＤＡＣよりの出力でスレショールドされ、そ
のスレショールドされた出力がコンパレータＯＰ、から
第３図（１１に示す如＜Ｃｏとして出力される（ステッ
プ１０６）。このコンパレータＯＰ６よりの出力Ｃｏの
値は、回転子の進み角である回転子位置を示す。Following step 103, threshold level data is output from terminals P5 and P6 (step 104). This output is analog-converted in a digital-to-analog converter DAC, and this analog-converted voltage is applied to a comparator OP b. So comparator OP
At b, the output of the differential amplifier OPS is thresholded by the output from the digital-to-analog converter DAC, and the thresholded output is output from the comparator OP as <Co as shown in FIG. 3 (11). (Step 106).The value of the output Co from the comparator OP6 indicates the rotor position, which is the advance angle of the rotor.

そして、この出力ＣＯはマイクロコンピュータＭＣの端
子Ｐ、に入力され、該マイクロコンピュータＭＣの端子
Ｐ２からローレベルの出力が送出され、インバータ１．
で反転された後にトランジスタＴｒａのベースに供給さ
れ、該トランジスタＴｒ、はオン状態となる。これによ
り、ステ・ノピングモータのコイルφ４に通電され回転
子は次のステップに進むことになるが、ここでコイルφ
４に流れる電流は電圧測定用抵抗Ｒ４にて検出され非反
転増幅器ＯＰ　ａで増幅され、アナログデータセレクタ
ＳＬを介して出力される。一方、マイクロコンピュータ
ＭＣの端子Ｐ４からトリガー信号が出力され（ステップ
１０７）、前記したと同様に積分回路のコンデンサＣの
充電電圧が可変抵抗Ｒ０を介して出力され、この出力か
ら前記アナログデータセレクタＳＬよりの出力が差動増
幅器ＯＰ５で減算される。Then, this output CO is input to the terminal P of the microcomputer MC, and a low level output is sent from the terminal P2 of the microcomputer MC, and the inverter 1.
After being inverted at , it is supplied to the base of the transistor Tra, and the transistor Tr is turned on. As a result, the coil φ4 of the steering/knoping motor is energized and the rotor proceeds to the next step, but here the coil φ
4 is detected by a voltage measuring resistor R4, amplified by a non-inverting amplifier OPa, and outputted via an analog data selector SL. On the other hand, a trigger signal is output from the terminal P4 of the microcomputer MC (step 107), and similarly to the above, the charging voltage of the capacitor C of the integrating circuit is output via the variable resistor R0, and from this output, the analog data selector SL The output from the differential amplifier OP5 is subtracted by the differential amplifier OP5.

ここでデジタル−アナログ変換器ＤＡＣよりの出力であ
るスレショールドレベルを変えることにより回転子の進
み角を変えることができるので、ステッピングモータの
コイルからコイルへのＡＮ間隔を変えることができる。Here, by changing the threshold level that is the output from the digital-to-analog converter DAC, the advance angle of the rotor can be changed, so the AN interval from coil to coil of the stepping motor can be changed.

従って、回転子の進み角が小さい状態において、次のコ
イルへの通電を開始すると回転子は遅く回転し、また、
進み角が大きい状態において、コイルへの通電を開始す
ると回転子は早く回転することになる。すなわち１、デ
ジタル−アナログ変換器ＤＡＣよりのスレショールドレ
ベルを変えることにより、ステッピングモータの速度を
可変することができるものである。Therefore, when the rotor's advance angle is small, when the next coil starts to be energized, the rotor rotates slowly, and
If the coil starts to be energized in a state where the advance angle is large, the rotor will rotate quickly. Namely, 1. By changing the threshold level from the digital-to-analog converter DAC, the speed of the stepping motor can be varied.

ステップ１０７に続いてステップ１００にて人力されて
記憶しているステッピングモータのステップ数から“−
１”され（ステップ１０８）、続いてＲＡＭに記憶して
いるステップ数“０″か否かがチェックされる（ステッ
プ１０９）。この結果、ステップ数が”０”のときは予
めステップ１００にて入力されたステップ数、ステッピ
ングモータが回転駆動された状態であり、ステッピング
モータの回転駆動は停止され、ステップ１０９において
ステップ数が０″でないときはステ、プ数が１０１にな
るまでステップ１０９に続いてステップ１０３が実行さ
れ、再びステップ駆動されることになる。Following step 107, in step 100, from the number of steps of the stepping motor stored manually,
1" (step 108), and then it is checked whether the number of steps stored in the RAM is "0" (step 109). As a result, if the number of steps is "0", the number of steps stored in the RAM is "0". The input step number is in a state where the stepping motor is rotationally driven, the rotational drive of the stepping motor is stopped, and if the step number is not 0'' in step 109, the step number continues to step 109 until the step number reaches 101. Step 103 is then executed, and step driving is performed again.

なお、デジタル−アナログ変換器ＤＡＣに代って、電源
電圧を分圧したポテンショメータＶＲ（第２図仮想線）
の出力を用いてもよい。この場合、ポテンショメータに
よる電源電圧の分圧比を手動により設定してもよく、ま
たマイクロコンピュータＭＣからの出力によりポテンシ
ョメータの摺動子位置を設定するようにしてもよい。In addition, instead of the digital-to-analog converter DAC, a potentiometer VR (phantom line in Figure 2) that divides the power supply voltage is used.
You may also use the output of In this case, the voltage division ratio of the power supply voltage by the potentiometer may be set manually, or the slider position of the potentiometer may be set by the output from the microcomputer MC.

また、本実施例では４相ステフビングモータの２相励磁
の場合について説明したが、例えば１相励磁あるいは４
相以上のステッピングモータの駆動装置として応用でき
るものである。In addition, in this embodiment, the case of two-phase excitation of a four-phase stepping motor was explained, but for example, one-phase excitation or four-phase stepping motor is explained.
It can be applied as a driving device for a stepping motor of more than one phase.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した如く本発明によれば、励磁相コイルに流れ
る電流に対応した電圧を順次検出し、一方スチッピング
モータ駆動電源より積分回路等の飽和波形発生回路を動
作させ、その端子電圧と前記検出電圧との差を検出して
回転子の位置を知り、この位置検出出力をフィードバッ
クして次のコイルに通電するようにしたので、入力信号
に対して確実なる回転が行われ、従って、予め設定した
回転数を得ることができると共に励磁相コイルの電流を
検出することから、スパイク電圧の影響を受けることが
ない等の効果を有するものである。As explained above, according to the present invention, voltages corresponding to the currents flowing through the excitation phase coils are sequentially detected, and a saturation waveform generating circuit such as an integrating circuit is operated from the stepping motor drive power supply, and the terminal voltage and the detected voltage are detected sequentially. The position of the rotor is determined by detecting the difference in voltage, and this position detection output is fed back to energize the next coil, so rotation is performed reliably in response to the input signal. In addition, since the current of the excitation phase coil is detected, it is not affected by spike voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の原理を示す説明図、第２図は本発明の
一実施例の構成を示すブロック図、第３図は本発明の一
実施例の作用の説明に供する波形図、第４図は本発明の
一実施例の作用の説明に供するフローチャートである。 φ１〜φ４・・・コイル、Ｔｒｉ〜Ｔｒ５・・・トラン
ジスタ、ＯＰＩ〜ＯＰ４・・・非反転増幅器、ＯＦ５・
・・作動増幅器、ＯＦ２・・・コンパレータ、Ｃ，Ｒ・
・・積分回路を構成するコンデンサと抵抗、Ｒ０〜Ｒ４
・・・電圧測定用抵抗、ＳＬ・・・アナログセレクタ、
ＤＡＣ・・・デジタル−アナログ変換器、ＭＣ・・・マ
イクロコンピュータ。 特許出願人　　　　　シルバー精工株式会社代　理　人
　　　　　　　瀧　　　野　　　秀　　　ａ　（第３図 ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ｔｉｍｅ第４図FIG. 1 is an explanatory diagram showing the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of one embodiment of the present invention. φ1 to φ4...Coil, Tri to Tr5...Transistor, OPI to OP4...Non-inverting amplifier, OF5.
・・Operation amplifier, OF2・・Comparator, C, R・
・Capacitors and resistors that make up the integration circuit, R0 to R4
...Resistance for voltage measurement, SL...Analog selector,
DAC...digital-analog converter, MC...microcomputer. Patent applicant: Silver Seiko Co., Ltd. Agent: Hide Takino a (Figure 3 o
timeFigure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 通電中の励磁相の電流に対応した電圧を順次検出する検
出手段と、ステッピングモータへの駆動電圧から飽和波
形を得る積分回路等の飽和波形発生手段と、該飽和波形
発生手段からの出力と前記検出手段からの検出出力との
差を演算する演算手段と、該演算手段からの演算出力と
所定スレショールドレベルとを比較する比較手段とを備
え、前記比較手段の出力によりステッピングモータを駆
動するようにしたことを特徴とするステッピングモータ
の駆動装置。a detection means for sequentially detecting a voltage corresponding to the current of the excitation phase during energization; a saturation waveform generation means such as an integrating circuit that obtains a saturation waveform from the drive voltage to the stepping motor; and an output from the saturation waveform generation means and the The stepper motor is provided with a calculation means for calculating a difference between the detection output from the detection means and a comparison means for comparing the calculation output from the calculation means and a predetermined threshold level, and the stepping motor is driven by the output of the comparison means. A stepping motor drive device characterized by: