Устройство для управления шаговым двигателем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ш 1 43705 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 12.04,72 (21) 1771855/18-24 51) М. Кл. б 05 Ь 21/00 п исоединением заяв 32) ПриоритетОпубликовано 25,07,74. Бюллетеньосударственныи номит Совета Министров ССС оо делам изобретений и открытий(71) Заявите Тбилисский филиал Всесоюзного ордена Ленина и ордена дового Красного Знамени научно-исследовательского институ метрологии им. Д. И, Менделеева) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫ ДВИ ГАТЕЛ ЕМия установки и нечетных тр нулевые вхо соединены к нение позвол еделителя и у вого двигателя дам схем совпаде ветственно четных гающего регистра щих триггеров по лей. Такое выпо надежность распр личину шага шаго единиц соотиггеров сдвиды управляю- выходу вентияет повысить меньшить веИзобретение 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 т фазным шаговым двигателем, содержащие кольцевой регистр сдвига на пот 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 вхоНа чертеже изображена схема распредели теля импульсов. Она содержит триггеры 1 - 3со счетным входом; триггер 4 с раздельными входами; собирательную двухвходовую схему 5, схему б отрицания; двухвходовую схему 7 - 1 О совпадения; триггер 11 с раздельными 15 входами; двухвходовую собирательную схему12, 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 2 б; схему отрицания 27; двухвходовые схемы 28 - 31 совпадения; триггер 32 с раздельными входами; собирательную двух 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; вен- ЗО тили 4 б - 51 неуправляемые,Выходы такта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Таблица 2 Выходы такта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 1 1 1 1 0 0 0 О 0 0 3Изменение 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 9 и 10.Выход собирательной схемы 5 объединяет один из входов схемы совпадения 8 и вход 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4схемы 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, а 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, 3, 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 соответственно, а единичные выходы триггеров 25, 32, 39 соединены с анодами вентилей 49 - 51 соответственно.В основу предлагаемого распределителя импульсов заложена идея реверсивного сдви гающего регистра, но в отличие от существующих сдвигающих регистров полный сдвиг 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 четным 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. 35 Ложное срабатывание последующего триггера в сдвигающем 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 1, 25 и 39, При установке единицы лояное срабатывание последующего триггера в сдвигающем регистре предотвращается тем, что еднличный выход триггера 3 через схемы совпа депия разрешает запись единицы только в триггеры 11, 25 и 39, а нулевой выход только в триггеры 4, 18 и 32.Работа распределителя при сдвиге Вправо происходит следующи. образом. В исход ном состоянии триггеры 4 11 18 находятся в единичном положении, триггеры 25, 32, 39 - в нулевом положении (табл. 1). Три геры 1 -3 также нахо;.ягся в нулевом положении. На пину В; оаво подан высокий уровень напряясния, а па шину Влево - низкий. Таким образом схемы совпадения 9, 16, 23, 30, "; 4 блокированы.11 ервым тактовым импульсом триггеры 1 и ср брасываются в единичное положение. При этом 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 полояение,От третьего тактового импульса срабатывает схема совпадения 14, вызывая переброс триггера 11 в нулевое положение.При поступлении 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 изобретенияустройство для управления шаговым двигателем, содержащее 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 третьего управляющих триггеров, выходы второго управляю,цсго триггера подключены через соответствующие схемы совпадения ко входам установки нулей триггеров четных разрядов сдвигающего регистра и через соответствующие схемы совпадения - ко входам установки единиц триггеров нечетных разрядов сдвнгаощего регистра, нулевые входы управляющих триггеров подсоединены к выходу вентилей.Вых./ Составитель А. Войпиков Редактор Е. Гончар Техред А. Дроздова Коррс тор А. Степано