JPH10164895A - ステッピングモータの駆動装置 - Google Patents

ステッピングモータの駆動装置

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JPH10164895A
JPH10164895A JP8314568A JP31456896A JPH10164895A JP H10164895 A JPH10164895 A JP H10164895A JP 8314568 A JP8314568 A JP 8314568A JP 31456896 A JP31456896 A JP 31456896A JP H10164895 A JPH10164895 A JP H10164895A
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JP
Japan
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signal
circuit
stepping motor
down counter
count value
Prior art date
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Pending
Application number
JP8314568A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Senoo
優一 妹尾
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to DE19752248A priority patent/DE19752248C2/de
Publication of JPH10164895A publication Critical patent/JPH10164895A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/22Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 OA機器,音響機器,計測機器に使用される
ステッピングモータの駆動装置において、ステップ駆動
時のマイコン等の処理時間の高速化によるコストアップ
という課題を解決し、高位置精度で、かつ、滑らかな回
転の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。 【解決手段】 マイコン等から目標位置までのステップ
数データaと、このデータと同期したセット信号bを一
定周期で入力し、この一定周期内に、与えられたステッ
プ数のパルス列を等間隔で発生する回路を構成し、この
パルス列をアップダウンカウンタ回路2にステップ信号
として与えてマイクロステップ駆動を行うので、マイコ
ン等からステップ数のデータと、セット信号を出力する
だけで、ステッピングモータを等時間間隔でステップ駆
動する信号が得られるので、マイコン等の処理時間を高
速化することなくステップ数を大きくできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はOA機器,通信機
器,音響機器,計測機器等に使用されるステッピングモ
ータの駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ステッピングモータの駆動装置と
しては、特開平6−343294号公報に記載されたも
のが知られている。図4に従来のステッピングモータの
駆動装置の構成を示す。図4において、1はステッピン
グモータ、2はステップ信号を回転方向信号hに応じて
アップまたはダウンカウントするアップダウンカウン
タ、3a,3bはアップダウンカウンタ2のカウント値
に応じた励磁信号のデータを記憶したROM、4a,4
bはROMのデータを電圧信号に変換するD/Aコンバ
ータ、5a,5bはD/Aコンバータの電圧を増幅しス
テッピングモータを駆動する駆動アンプである。
【0003】上記の構成において、アップダウンカウン
タのカウント値に対応するROM3a,3bのデータを
疑似正弦波にし、ステッピングモータの1回転のステッ
プ数を多くすることにより、ステップ角度を高精度にで
き、かつ、滑らかに回転することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ステッピングモータのステップ角度を高
精度にし、かつ、滑らかに回転させるためには、ステッ
プ数及び、ROMの疑似正弦波の分割を多くすることが
必要になり、ステッピングモータを目標位置まで回転す
るためのステップ数が多くなるので、ステップ信号を発
生するマイコン等の処理速度を高速化する必要があり高
価になるという課題があった。
【0005】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、ステッピングモータのステップ数を多く
してもマイコン等の処理速度を高速化する必要がなく、
高位置精度で、かつ、滑らかな回転をするステッピング
モータの駆動装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、マイコン等から一定周期で入力される目標
位置までのステップ数データと、このデータと同期した
セット信号入力より、上記の一定周期内に、与えられた
ステップ数のパルス列を等間隔で発生する回路を構成し
て、このパルス列をアップダウンカウンタ回路にステッ
プ信号として与えることによりマイクロステップ駆動を
行うものである。
【0007】これにより、マイコン等は一定周期毎に目
標位置までのステップ数のデータと、このデータと同期
したセット信号を出力するだけで、ステッピングモータ
を等時間間隔でステップ駆動する信号が得られるので、
マイコン等の処理時間を高速化することなくステップ数
を大きくでき、上記課題が解消される。
【0008】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
は、ステッピングモータと、モータのロータ位置に相当
するカウント値を出力するアップダウンカウンタと、ア
ップダウンカウンタのカウント値に対応して励磁信号の
データを記憶したROMと、ROMのデータを電圧信号
に変換するD/Aコンバータと、D/Aコンバータの電
圧を増幅しステッピングモータを駆動する駆動アンプ
と、外部より一定周期T0で入力される目標位置までの
ステップ数nを、このステップ数nと同期して外部より
入力されるセット信号で保持するラッチ回路及びダウン
カウンタと、前記セット信号でセットされ前記ダウンカ
ウンタのカウント値が0のときリセットされるSRラッ
チと、このSRラッチの出力信号と外部より与えられる
基準クロック信号の論理積をとり周期TCのクロック信
号を出力するAND回路と、このクロック信号をカウン
トするカウンタ回路と、前記ラッチ回路が保持するステ
ップ数nに対し前記カウンタ回路のカウント値mが、m
を1以上の整数として、m=T0/〔TC×(n+
1)〕で定められる値になる毎にカウント信号を前記ダ
ウンカウンタと前記カウンタ回路に出力する選択回路と
を備え、前記ダウンカウンタは前記セット信号で保持し
たステップ数nのデータを初期値として前記選択回路の
カウント信号をダウンカウントし、前記カウンタ回路は
前記選択回路のカウント信号でリセットされることによ
り、周期T0の間に前記カウント信号をn回前記アップ
ダウンカウンタにステップ信号として入力してなるステ
ッピングモータの駆動装置である。
【0009】これによりマイコン等から一定周期毎に目
標位置までのステップ数のデータと、このデータと同期
したセット信号を出力するだけで、ステッピングモータ
を等時間間隔でステップ駆動する信号が得られるので、
マイコン等の処理時間を高速化することなくステップ数
を大きくできるという作用を有する。
【0010】また、本発明は、選択回路を、ステップ数
nが0の場合を除いたn種類の状態を判別するn個のス
テップ数判別回路と、各ステップ数nに対し、m=T0
/〔TC×(n+1)〕で定められるカウント値mを判
別するn個のカウント値判別回路と、各ステップ数nに
対応するステップ数判別回路の出力とカウント値判別回
路の出力の論理積をとって出力するn個のAND回路
と、このn個のAND回路の出力の論理和をとって出力
するOR回路とから構成したステッピングモータの駆動
装置である。これにより、ステップ数nに対するカウン
ト値mを算出するための除算回路等の演算回路を用いる
必要が無く、容易な構成で高速に処理ができるという作
用を有する。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
【0012】(実施例)図1において、1はステッピン
グモータ、2はモータのロータ位置を指定するステップ
カウント値gを出力するアップダウンカウンタ、3a,
3bは励磁信号のデータを記憶したROM、4a,4b
はROMのデータを電圧信号に変換するD/Aコンバー
タ、5a,5bはD/Aコンバータの電圧を増幅しステ
ッピングモータを駆動する駆動アンプである。
【0013】図1の上記アップダウンカウンタ2に与え
るステップ信号を発生する構成について、図2を参照し
ながら説明する。まず、マイコン等からステッピングモ
ータ1を目標位置まで回転するためのステップ数nと回
転方向のデータaが、一定周期T0でラッチ回路6とダ
ウンカウンタ9に入力される。このデータaと同期して
入力される一定周期T0のセット信号bにより、ラッチ
回路6とダウンカウンタ9はデータaを保持し、同時
に、SRラッチ10がセットされ出力信号Cを出力す
る。外部から与えられる一定周期TCの基準クロック信
号とSRラッチ10の出力信号CがAND回路11に入
力され、SRラッチ10の出力信号Cにマスクされた一
定周期TCのクロック信号dが出力される。このクロッ
ク信号dはカウンタ回路7に入力されカウントされる。
カウンタ回路7の出力と、ラッチ回路6に保持されたデ
ータaは選択回路8に入力され、ラッチ回路6が保持す
るステップ数nに対しカウンタ回路7のカウント値m
が、mを1以上の整数として、m=T0/〔TC×(n
+1)〕で定められる値になる毎にカウント信号eを出
力する。カウント信号eはカウンタ回路7をリセット
し、カウンタ回路7は再びクロック信号dをカウントす
る。また、カウント信号eはダウンカウンタ9に入力さ
れ、セット信号bで保持したデータaからダウンカウン
トされる。ダウンカウンタ9の出力fはSRラッチ10
のリセット端子に入力され、カウント値が0のときSR
ラッチ10はリセットされ、この出力によりAND回路
11で基準クロック信号がマスクされクロック信号dが
停止する。この結果、一定周期T0の間にカウント値m
毎に等間隔T1でn個のカウト信号eが発生するので、
このカウント信号eをステップ信号としてアップダウン
カウンタ2に入力する。また、アップダウンカウンタ2
には、ラッチ回路6に保持されたデータaの回転方向の
データが入力され、アップ,ダウンのカウント方向を指
示される。カウント信号eをステップ信号として入力さ
れたアップダウンカウンタ2のカウント出力であるステ
ップカウント値gに応じて、ROM3a,3bの疑似正
弦波データがD/Aコンバータ4a,4bで電圧に変換
され、さらに駆動アンプ5a,5bで増幅されステッピ
ングモータ1が目標位置まで駆動する。
【0014】次に、ステップ数n=3の場合の選択回路
8の具体例を図3を用いて説明する。
【0015】図3において、82〜84はステップ数の
状態を判別するステップ数判別回路、86〜88はカウ
ント値を判別するカウント値判別回路、89a〜89c
はステップ数判別回路82〜84の出力とカウント値判
別回路86〜88の出力の論理積をとるAND回路、9
0はAND回路89a〜89cの出力の論理和をとるO
R回路である。n0,n1はラッチ回路6で保持された
ステップ数nの2進データの第一桁と第二桁データ、m
0,m1,m2はカウンタ回路7のカウント値の2進デ
ータの第一桁と第二桁及び第三桁である。ここで、カウ
ント回路7にT0の間隔に対してクロック信号dが12
回入力するとすると、m=T0/〔TC×(n+1)〕
からT0/TC=12となり、n=0,1,2,3の
時、m=12,6,4,3となる。n=3のときAND
回路84の出力はHIGHとなり、カウント値がm=3
になるとAND回路88もHIGHとなるので、AND
回路89cの出力がHIGHとなりOR回路90からカ
ウント信号eとしてカウント値m=3毎に3回出力され
る。同様にして、n=2のときはカウンタ回路7のカウ
ント値がm=4になるとAND回路83,87,89b
によりカウント値m=4毎に2回、n=1のときはカウ
ンタ回路7のカウント値がm=6になるとAND回路8
2,86,89aにより1回カウント信号eが出力され
る。また、n=0のときはカウント信号eは出力されな
い。以上の動作により周期T0の間に、ステップ数nと
等しい個数のカウント信号eが出力される。
【0016】以上により本実施例では、ラッチ回路6と
カウンタ回路7の出力に応じてダウンカウンタ9が0に
なるまで選択回路8から一定間隔の信号を出力するの
で、マイコン等の信号源がステップ数データを一定時間
間隔で入力するだけでステッピングモータは目標位置ま
で高位置精度で、かつ、滑らかに回転する。
【0017】
【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項1記載の発明によれば、ステッピングモータのス
テップ数を増加させROMの疑似正弦波の分割を多くし
ても、マイコン等の処理時間に影響を与えないで、高位
置精度で、かつ、滑らかな回転にという有利な効果が得
られる。
【0018】また、請求項2記載の発明により、ステッ
プ数nに対するカウント値mを算出するための除算回路
等の演算回路を用いる必要が無く、容易な構成で高速に
処理ができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるステッピングモータの
駆動装置のブロック図
【図2】本発明の実施例におけるステッピングモータの
駆動装置の動作説明のための信号図
【図3】本発明の実施例における選択回路ブロック図
【図4】従来のステッピングモータの駆動装置のブロッ
ク図
【符号の説明】
1 ステッピングモータ 2 アップダウンカウンタ 3a,3b ROM 4a,4b D/Aコンバータ 5a,5b 駆動アンプ 6 ラッチ回路 7 カウンタ回路 8 選択回路 9 ダウンカウンタ 10 SRラッチ回路 11 AND回路 a データ b セット信号 c マスク信号 d クロック信号 e カウント信号 f ダウンカウンタ出力 g ステップカウント値

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステッピングモータと、モータのロータ位
    置に相当するカウント値を出力するアップダウンカウン
    タと、アップダウンカウンタのカウント値に対応して励
    磁信号のデータを記憶したROMと、ROMのデータを
    電圧信号に変換するD/Aコンバータと、D/Aコンバ
    ータの電圧を増幅しステッピングモータを駆動する駆動
    アンプと、外部より一定周期T0で入力される目標位置
    までのステップ数nを、このステップ数nと同期して外
    部より入力されるセット信号で保持するラッチ回路及び
    ダウンカウンタと、前記セット信号でセットされ前記ダ
    ウンカウンタのカウント値が0のときリセットされるS
    Rラッチと、このSRラッチの出力信号と外部より与え
    られる基準クロック信号の論理積をとり周期TCのクロ
    ック信号を出力するAND回路と、このクロック信号を
    カウントするカウンタ回路と、前記ラッチ回路が保持す
    るステップ数nに対し前記カウンタ回路のカウント値m
    が、mを1以上の整数として、m=T0/〔TC×(n
    +1)〕で定められる値になる毎にカウント信号を前記
    ダウンカウンタと前記カウンタ回路に出力する選択回路
    とを備え、前記ダウンカウンタは前記セット信号で保持
    したステップ数nのデータを初期値として前記選択回路
    のカウント信号をダウンカウントし、前記カウンタ回路
    は前記選択回路のカウント信号でリセットされることに
    より、周期T0の間に前記カウント信号をn回前記アッ
    プダウンカウンタにステップ信号として入力してなるス
    テッピングモータの駆動装置。
  2. 【請求項2】選択回路が、ステップ数nが0の場合を除
    いたn種類の状態を判別するn個のステップ数判別回路
    と、各ステップ数nに対し、m=T0/〔TC×(n+
    1)〕で定められるカウント値mを判別するn個のカウ
    ント値判別回路と、各ステップ数nに対応するステップ
    数判別回路の出力とカウント値判別回路の出力の論理積
    をとって出力するn個のAND回路と、このn個のAN
    D回路の出力の論理和をとって出力するOR回路とから
    なる請求項1記載のステッピングモータの駆動装置。
JP8314568A 1996-11-26 1996-11-26 ステッピングモータの駆動装置 Pending JPH10164895A (ja)

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US08/978,443 US5914580A (en) 1996-11-26 1997-11-25 Drive control device for a stepping motor
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