一种红外遥控步进电机的控制系统的制作方法

文档序号:19853915发布日期:2020-02-07 23:29
一种红外遥控步进电机的控制系统的制作方法

本实用新型涉及电器控制技术领域,尤其是涉及一种红外遥控步进电机的控制系统。



背景技术:

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件,在非超载情况下,电机的转速、停止的位置取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。步进电机广泛的应用于多个工业领域,比如工厂中的组合机床、智能机器人、打印机、精密的医疗机械等。

传统的步进电机控制系统,一般采用控制面板进行有线操控,对一些精度要求高、位置控制严、速度快的工业控制场合,采用控制面板有线操控步进电机存在一定的局限性,同时用户操控的安全性不高,随着信息技术的飞速发展,无线通信技术正在向各个领域渗透,通过红外技术可以远程遥控步进电机的运行。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述技术不足,提出一种红外遥控步进电机的控制系统,解决上述背景技术中提及的问题。

本实用新型采用的技术方案提供一种红外遥控步进电机的控制系统,包括单片机单元、以及分别与单片机单元连接的驱动电路模块、数码管显示模块、键盘控制模块和红外遥控模块;所述单片机单元上设置有晶振电路和复位电路,所述驱动电路模块采用uln2003芯片,所述驱动电路模块用于连接所述单片机单元和步进电机。

本实用新型的有益效果:用户通过红外遥控模块远程操控步进电机的工作,同时数码管显示模块上即时显示步进电机的状态,提高操控的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型的控制示意图;

图2为本实用新型中晶振电路的示意图;

图3为本实用新型中复位电路的示意图;

图4为本实用新型中uln2003芯片引脚的示意图;

图5为本实用新型中uln2003芯片引脚的功能表;

图6为本实用新型中键盘控制模块中的控制电路原理图;

图7为本实用新型中的红外接收代码构成图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

请同时参阅图1-7,本实用新型采用的技术方案提供一种红外遥控步进电机的控制系统,包括单片机单元、以及分别与单片机单元连接的驱动电路模块、数码管显示模块、键盘控制模块和红外遥控模块。

单片机单元采用stc89c51单片机,且单片机单元上配备有晶振电路(图2)和复位电路(图3),stc89c51单片机上设置有内部振荡器,该内部振荡器的输入端和输出端引脚分别为xtal1和xtal2。图2表示外接晶振yi与电容(c1和c2)构成并联谐振电路,两个电容c1和c2的电容值均为30pf。复位电路与stc89c51单片机上的rst引脚连接,当用户通过外部电路使得rst引脚为高电平时,复位电路可以使stc89c51复位,stc89c51从初始状态开始工作。在本技术方案中中,我们通过外部复位电路的电容c充电来实现复位,接通电源ss的瞬间便可以完成单片机的复位,方便用户对stc89c51单片机进行调节。

驱动电路模块采用uln2003芯片,uln2003芯片为七路反向器电路,当给它的输入引脚输入高电平时,uln2003芯片的输出引脚就会输出低电平;当输入引脚输入的是低电平时,uln2003芯片的输出端就会为高电平,uln2003芯片具有以下几个特点:1、电流的增益高;2、输出电流大,带负载的能力强;3、在正常工作的情况下对温度的要求宽泛;4、工作电压大于50v。用户在使用时,stc89c51单片机上的输出引脚输出一组高低电平送入uln2003芯片,再从芯片的输出端输出一组规律的电平送给步进电机,来达到对步进电机的精确控制的目的。

数码管显示模块用于显示步进电机的正反转状态以及电机的实时转速,数码管显示模块采用四位的八段显示共阳极数码管,由于是共阳极的数码管,因此接线的时候就给它的公共级施加一个+5v的电压。当数码管的阴极接收到低电平时,数码管相应部分二极管点亮,当数码管的阴极接收到高电平时,数码管相应部分二极管不会亮。

键盘控制模块用于设定按键输入,包括正转、反转、加、减四种功能,其中正转和反转分别用于控制步进电机的正转和反转,加和减功能用于调节步进电机的转速。

红外遥控模块的接收器采用chq1838芯片,红外遥控模块的的发射芯片通过ppm编码方式实现,当按下按键的时候,发射端将会发出一组108ms的编码脉冲,这串编码的构成是由引导码、低8位用户编码、高8位用户编码、键数据码和键数据码的反码构成,其中高8位用户编码为低8位用户编码的反码。每个编码只对应一种控制状态,这样可以防止多台设备因为由一个相同的编码控制而产生误动作,能够实现防止误动作的就是编码的反码部分,有这一编码的存在可以很好的增强系统的稳定性。遥控器发出的编码中,引导码是作为判断所接受的编码是不是有效编码的主要判断方式,引导码是由一个9ms的起始码和一个4.5ms的结果码构成,这一引导码作为chq1838芯片接收编码的准备脉冲。二进制数中的“1”是由脉宽是1.68毫秒、周期为2.24毫秒的组合来表示的,二进制数中的“0”是由脉宽为0.56毫秒、周期为1.12毫秒的组合表示。在特殊情况下,如果我们按下按键在108毫秒不松手,那么连发的代码只会保留9毫秒的起始码和2.5ms的结束码构成。在使用过程中,红外线接收头chq1838芯片的信号线与单片机的外部中断int1引脚相连,采用的中断方式为边沿触发方式,利用单片机中的定时器计算中断过程的间隔时间,用这样的方式来将编码中的引导码、低8位用户编码、高8位用户编码、键数据码和键数据码的反码区分开来,并将八位的操作码识别出来转换成十进制数在数码管显示模块上显示出来。

上述技术方案中,本实用新型的工作原理:用户在使用过程中,通过红外遥控模块输入控制信号,stc89c51单片机接收控制信号后传送到驱动电路模块上的uln2003芯片,通过uln2003芯片对步进电机进行操控,控制电机的正转、反转以及转速的调节,同时,步进电机的工作状态在数码管显示模块上即时显示。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果:用户通过红外遥控模块远程操控步进电机的工作,同时数码管显示模块上即时显示步进电机的状态,提高操控的安全性能。

以上所述本实用新型的具体实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

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