Устройство для управления шаговым двигателем

Устройство для управления шаговым двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕНИЯ пп 43705I

Союз Советски»

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.04.72 (21) 1771855/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 2б.12.74 (51) М. Кл. G 05Ь 21/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.32(088.8) (72) Авторы изобретения

И. П. Пичхадзе, 3. Г. Бройсман, В. К. Бархиян и Н. А. Насидзе

Тбилисский филиал Всесоюзного ордена Ленина и ордена

Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ

ДВИ ГАТЕЛ ЕМ

Изобретение относится к дискретным устройствам автоматики и вычислительной техники, и может быть использовано в системах числового программного управления, например в графопостроителях, станках с программным управлением и т. п.

Известны распределители импульсов для управления m фазным шаговым двигателем, содержащие кольцевой регистр сдвига на noi енциальных ячейках, количество которых равно числу тактов коммутации в одном цикле, и подключенные к ячейкам схемы совпадения, задающие порядок их работы при подаче тактовых импульсов.

Однако известные устройства не позволяют уменьшить величину шага и увеличить приемистость двигателя, так как с каждым тактовым импульсом информация, циркулирующая в регистре, сдвигается на один разряд.

Кроме этого известные схемы менее надежны в связи с большим количеством логических связей.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что выходы первого управляющего триггсра соединены со счетными входами второго и третьего управляющих триггеров, выходы второго управляющего триггера подклю .ены к управляющим входам схем совпадения установки нулей, а выходы третьеего триггера подключены к управляющим входам схем совпадения установки единиц соответственно четных и нечетных триггеров сдвигающего регистра, нулевые входы управляющих триггеров подсоединены к выходу венти5 лей. Такое выполнение позволяет повысить надежность распределителя и уменьшить величину шага шагового двигателя.

На чертеже изображена схема распредели10 теля импульсов. Она содержит триггеры 1 — 3 со счетным входом; триггер 4 с раздельными входа ми; собирательную двухвходовую схему 5, схему б отрицания; двухвходовую схему

7 — 10 совпадения; триггер 11 с раздельными

15 входами; двухвходовую собирательную схему

12, схему отрицания 13; двухвходовые схемы

14 — 17 совпадения; триггер 18 с раздельными входами; двухвходовую собирательную схему 19; схему 20 отрицания; двухвходовые

20 схемы 21 — 24 совпадения; триггер 25 с раздельными входами; собирательную двухвходовую схему 2б; схему отрицания 27; двухвходовые схемы 28 — 31 совпадения; триггер 32 с раздельными входами; собирательную двух25 входовую схему 33; схему отрицания 34, двухвходовые схемы 35 — 38 совпадения; триггер

39 с раздельными входами; собирательную двухвходовую схему 40; схему отрицания 41; двухвходовую схему 42 — 45 совпадения; вен30 тили 4б — 51 неуправляемые.

437051

Выходы такта

2

4

6

8

11

Таблица 2

Выходы такта

1

1

1

0

0

1

3

5

7

9

11

3

Изменение состояния триггеров потенциальных ячеек при сдвиге вправо иллюстрируется табл. 1, а при сдвиге влево — табл. 2.

Таблица 1

Распределитель импульсов состоит из схемы управления, собранной на триггерах 1 — 3 со счетным входом, и кольцевого реверсивного сдвигающего регистра, состоящего из шести идентичных потенциальных ячеек (одна из ячеек выделена пунктиром).

П е р в а я ячейка, выделенная пунктиром, содержит триггер с раздельными входами

4, двухвходовую собирательную схему 5, схему отрицания 6, двухвходовые схемы совпадения 7 — 10. Нулевой вход триггера 4 соединяется с выходом схемы совпадения 7, а единичный вход — с выходом схемы совпадения 8. Нулевой выход триггера 4 соединяется с шиной «Вых. 1», а единичный выход объединяет по одному из входов схем совпадения

9и 10.

Выход собирательной схемы 5 объединяет один из входов схемы совпадения 8 и вход

4 схемы отрицания 6, выход которой соединяется с одним из входов схемы совпадения 7.

Внутриячейковые связи во всех остальных ячейках составляют полную аналогию с описанными связями в первой ячейке, В т о р а я ячейка содержит триггер с раздельными входами 11, двухвходовую собирательную схему 12, схему отрицания 13 и двухвходовые схемы совпадения 14 — 17.

Т р е т ь я ячейка содержит триггер с раздельными входами 18, двухвходовую собирательную схему 19, схему отрицания 20 и двухвходовые схемы совпадения 21 — 24.

Ч е т в е р т а я ячейка содержит триггер с раздельными входами 25, двухвходовую собирательную схему 26, схему отрицания 27 и двухвходовые схемы совпадения 28 — 31.

П я т а я ячейка содержит триггер с раздельными входами 32, двухвходовую собирательную схему 33, схему отрицания 34 и двухвходовые схемы совпадения 35 — 38.

Ш е с т а я ячейка содержит триггер с раздельными входами 39, двухвходовую собирательную схему 40, схему отрицания 41 и двухвходовые схемы совпадения 42 — 45.

Шина «Сброс» объединяет нулевые входы триггеров 1 — 3 и через вентили 46 — 48 подключается соответственно к нулевым выходам триггеров 4, 11, 18 и к единичным выходам триггеров 25, 32, 39 через вентили 49 — 51.

Счетный вход триггера 1 подсоединяется к входу всей схемы распределителя. Единичный выход триггера 1 подсоединен к счетному входу триггера 2, а его нулевой выход— к счетному входу триггера 3.

Единичный выход триггера 2 объединяет по одному из входов схем совпадения 7, 21, 35, à его нулевой выход — по одному из входов схем совпадения 14, 28, 42.

Единичный выход триггера 3 объединяет по одному из входов схем совпадения 15, 29, 43, а его нулевой выход — по одному из входов схем совпадения 8, 22, 36.

Шина «Влево» подсоединяется к неиспользованным входам схем совпадения 9, 16, 23, 30, 37, 44. Шина «Вправо» подсоединяется к неиспользованным входам схем совпадения 10, 17, 24, 31, 38, 45.

Рассмотрим внешние связи первой ячейки.

Один из входов собирательной схемы 5 соединяется с выходом схемы совпадения 16, другой — с выходом схемы совпадения 45. Выход схемы совпадения 9 соединяется с одним из входов собирательной схемы 40. Выход схемы совпадения 10 соединяется с одним из входов собирательной схемы 12. Таким образом первая ячейка образует внешние связи со второй и шестой ячейками.

Аналогично вторая ячейка связана с третьей и первой ячейками, третья — с четвертой и второй, четвертая — с пятой и третьей, пятая — с шестой и четвертой, шестая — с первой и пятой.

Нулевые выходы триггеров 4, 11, 18 соединены с анодами вентилей 46 — 48 соответствен437051 но, а единичные выходы триггеров 25, 32, 39 соединены с анодами вснт;глсй 49 †-51 соответственно.

В основу предлагаемого распределителя импульсов заложена идея реверсивного сдв:.- 5 гающего регистра, но в отличие от существу!ощих сдвигающих регистров пслный «двиг записанной информации на один разряд происходит в два такта, причем в нечетные такты гасится одна единица записанного в регистре 10 кода, а в четные такты к полученному коду добавляется одна единица, что иллюстрируется табл. 1 и 2.

Потенциальные ячейки с первой по шестую образуют кольцевой реверсивный регистр 15 сдвига, выполненный на триггерах с раздельными входами. Схемы совпадения 7, 8, 14, 15, 21, 22, 28, 29, 35, 36, 42, 43, подключенные к входам триггера 4, 11, 18, 25, 32, 39, а также собирательные схемы 5, 12, 19, 26, 33, 20

40 и схемы отрицания 6, 13, 20, 27, 34, 41 задают порядок работы триггеров 4, 11, 18, 25, 32, 39 при подаче импульсов от триггеров управления со счетным входом 2 и 3, порядок переключения которых задает триггер 1 со 25 счетным входом.

С помощью вентилей 46 — 51 схема устанавливается в исходное состояние (соответствует двенадцатому такту по табл. 1 и 2).

Разделение входных импульсов по четны я 30 и нечетным тактам осуществляется триггером

1, единичный и нулевой выходы которого соединены со счетными входами триггеров 2 и 3.

В свою очередь триггер 2 осуществляет установку нуля, а триггер 3 — установку единицы. Ç5

Ложное срабатывание последующего триггера в сдвигающе» регистре при установке нуля предотвращается тем, что единичный выход триггера 2 через схемы совпадения разрешает запись пуля только в триггеры 4, 18 и 40

32, а нулевой выход — только в триггеры 11, 25 и 39. При установке единицы ложное срабатывание последующего триггера в сдвигающем регистре предотвращается тем, что еднличный выход триггера 3 через схемы совпа- 45 депия разрешает запись единицы только в триггеры 11, 25 и 39, а нулевой выход только в триггсры 4, 18 и 32.

Работа распределителя при сдвиге «Вправо» происходит следующим образом. В ис.од- 50 ном cостоянии триггерь| 4 1 1 18 на rogHTcH в единичном положении, триггеры 25. 32, 39 —(raG.I. 1) . Тригrcp l 1—

3 также нахо;.ягся в нулевом положении. На пину «В; рав",> подан ullcoêèé уровень напряжения, à II", шину «Влево» вЂ” низкий. Таким образом схемы совпадения 9, 16, 23, 30, :: -!4 блокированы.

11ервым тактовым импульсом триггеры 1 и

2 ..ср брасываются в единичное положение.

При это;I срабатывает схема совпадения 7, ьызывая переброс триггера 4 в нулевое положение. Вторым тактовым импульсом триггер

1 перебрасывается в нулевое положение, а триггер 3 — в единичное. При этом срабатывает схема совпадения 29, вызывая тем самым переброс триггера 25 в единичное положение.

Or третьего тактового импульса срабатывает схема совпадения 14, вызывая переброс триггера 11 в нулевое положение.

При поступл нии четвертого тактового импульса срабатывает схема совпадения 36, вызывая тем самым переброс в единичное положение триггера 32.

После четвертого тактового импульса триггеры 1 — 3 устанавливаются в нулевое положение.

Дальнейшая работа схемы происходит аналогичным образом в соответствии с табл. 1.

Работа распределителя нри сдвиге «Влево» происходит с той лишь разницей, что блокированы схемы совпадения 10, 17, 24, 31, 38, 45, изменение выходного кода описывается в табл. 2.

Предмет изобретения ,устройство для управления шаговым двигателем, соде хжaщee кольцевой реверсивный сдвигающий регистр, выходы разрядов которого соединены между собой черсз вентили, и три управляющих триггера, отличающ е с с я тем, что, с целью повышения надежности, выходы управляющего триггера соединены со счетными входами второго и третьеI o управляющих триггеров, выходы второго управляю,цсго триггера подключены через соответствующие схемы совпадения ко входам установкII нулей триггеров четных разрядов сдвигающего регистра и через соответствующие с. ci! II совпадения — ко входам установк. единиц триггеров нечетных разрядов сдвига о.це-,о crl;c;pa. нулевые входы управляющи: триггеров подсоединены к выходу вен т:,лс ll.

437051

Вых./

Составитель А. Войпиков

Техред А. Дроздова

Коррс| тор А. Степанова

Редактор E. Гончар

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3508/20 Изд. Ми 74 Тираж 760 Подппспо

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета М шпстров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/о