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步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪

技术领域

本发明属于电机控制技术领域,特别涉及一种步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪。

背景技术

全自动免疫印迹仪以免疫印迹法为原理,通过仪器自动完成清洗、加样、加试剂、烘干和分析,全流程无需人工操作。全自动免疫印迹仪可以解决手工操作带来的不便,能很好的解决手工操作带来的问题。因此,得到越来越广泛的应用。

目前,全自动免疫印迹仪使用步进电机驱动各个运动部件的运动,使用的步进电机数量众多,相关技术中,使用通讯线束将步进电机驱动控制器与步进电机安装在一起,以通过步进电机驱动控制器对步进电机进行控制。经研究发现,该方式存在如下缺陷:

(1)、通讯线束多、连接不可靠以及不安全等明显缺陷。

(2)、容易受到电磁干扰,严重的可能会导致运动部件不能正常运行,降低了设备的可靠性和稳定性。

(3)、由于通讯线束多,对运动部件的控制存在延迟等问题。

(4)、采用通讯线束连接步进电机驱动控制器和步进电机,不仅不便于安装,而且出现故障后需要拆卸步进电机部件,也不方便维护,维护成本高。

需要说明的是,公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中步进电机驱动控制器与步进电机安装在一起使用通讯线束进行控制存在的上文中所述的一个或多个问题,提供一种步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪,本发明不仅能够减少步进电机驱动控制器与步进电机之间的连接线束,减少通讯延迟和电磁干扰,提高设备(比如全自动免疫印迹仪)运行的可靠性和稳定性,而且便于安装,能够显著降低维护成本。

为实现上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种步进电机驱动装置,所述步进电机驱动装置用于驱动与其连接的设备的至少两个运动部件运动;所述步进电机驱动装置包括:主控单元以及与所述主控单元电连接的电机驱动单元、存储单元和通信单元;

所述电机驱动单元包括至少两个步进电机驱动器,所述步进电机驱动器配置为与所述运动部件对应的电机电连接;并用于在所述主控单元的控制下驱动所述电机以控制对应的所述运动部件运动;

所述存储单元,配置为存储驱动运行信息;所述驱动运行信息包括所有所述步进电机驱动器的电机驱动器参数信息、所述步进电机驱动器的第一运行状态信息以及所述运动部件的第二运行状态信息;

所述通信单元,配置为与上位机通信连接,用于接收所述上位机向所述主控单元发送的运动部件控制信息,以及向所述上位机发送所述驱动运行信息;

所述主控单元,配置为根据所述驱动运行信息以及所述运动部件控制信息,控制所述步进电机驱动器的运行状态,以驱动所述电机进而控制对应的所述运动部件运动。

可选地,所述主控单元包括主控单元本体以及与所述主控单元本体电连接的复位电路和延时滤波电路,所述主控单元本体的电源管脚通过所述复位电路和所述延时滤波电路与第一电源的输出端连接。

可选地,所述电机驱动单元还包括第一光电开关模块、第二光电开关模块、第一滤波电路、第二滤波电路以及第一编码器和第二编码器,所述步进电机驱动器包括第一电流步进电机驱动器和第二电流步进电机驱动器;所述第一电流步进电机驱动器的驱动电流小于所述第二电流步进电机驱动器的驱动电流;

所述第一电流步进电机驱动器通过所述第一光电开关模块与第二电源连接,所述第一电流步进电机驱动器通过第一控制总线与所述主控单元连接,所述第一电流步进电机驱动器与所述第一编码器连接;所述第一电流步进电机驱动器的输出端通过所述第一滤波电路与第一电机的输入端连接;

所述第二电流步进电机驱动器通过所述第二光电开关模块与第三电源连接,所述第二电流步进电机驱动器通过第二控制总线与所述主控单元连接,所述第二电流步进电机驱动器与所述第二编码器连接;所述第二电流步进电机驱动器的输出端通过MOS管以及所述第二滤波电路与第二电机的输入端连接。

可选地,所述存储单元的地址管脚接地,所述存储单元的数据通信管脚以及读写保护管脚连接上拉电阻后与所述主控单元连接。

可选地,所述通信单元包括通信单元本体、多级保护电路以及第一连接器;所述多级保护电路包括差分通讯链路和第一保护电路,所述通信单元本体的第一端配置为与所述上位机连接,所述通信单元本体的第二端与所述差分通讯链路的第一端连接,所述差分通讯链路的第二端、所述第一保护电路的第一端以及所述第一连接器的第一端共接,所述第一保护电路的第二端接地,所述第一连接器的第二端与所述主控单元连接。

可选地,所述步进电机驱动装置还包括串口调试单元,所述串口调试单元的第一端与所述主控单元连接,所述串口调试单元的第二端配置为与终端通信连接,以向所述终端输出调试运行信息;所述调试运行信息包括所述上位机在对所述步进电机驱动装置调试过程中的调试运行状态信息和/或所述驱动运行信息。

可选地,所述串口调试单元包括第二连接器以及第二保护电路,所述第二连接器的第一端配置为连接所述终端,所述第二连接器的第二端、所述第二保护电路的第一端以及所述主控单元的串口模块共接,所述第二保护电路的第二端接地。

可选地,所述步进电机驱动装置还包括安装板,所述主控单元、所述存储单元、所述电机驱动单元以及串口调试单元均设置在所述安装板上。

为了实现上述目的,本发明还提供了一种步进电机驱动系统,所述步进电机驱动系统包括通信连接的上位机和至少一个上述任一项所述的步进电机驱动装置。

为了实现上述目的,本发明还提供了一种免疫印迹仪,所述免疫印迹仪包括上述任一项所述的步进电机驱动装置以及免疫印迹仪本体,所述免疫印迹仪本体包括至少两个运动部件,所述步进电机驱动装置的步进电机驱动器与所述运动部件对应的电机电连接。

与现有技术相比,本发明提供的步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪,具有以下有益效果:

本发明提供的步进电机驱动装置包括:主控单元以及与所述主控单元电连接的电机驱动单元、存储单元和通信单元。所述电机驱动单元包括至少两个步进电机驱动器,所述步进电机驱动器配置为与所述运动部件对应的电机电连接;并用于在所述主控单元的控制下驱动所述电机以控制对应的所述运动部件运动。所述存储单元,配置为存储驱动运行信息;所述驱动运行信息包括所有所述步进电机驱动器的电机驱动器参数信息、所述步进电机驱动器的第一运行状态信息以及所述运动部件的第二运行状态信息。所述通信单元,配置为与上位机通信连接,用于接收所述上位机向所述主控单元发送的运动部件控制信息,以及向所述上位机发送所述驱动运行信息。所述主控单元,配置为根据所述驱动运行信息以及所述运动部件控制信息,控制所述步进电机驱动器的运行状态,以驱动所述电机进而控制对应的所述运动部件运动。由此,本发明提供的步进电机驱动装置的电机驱动单元包括至少两个步进电机驱动器,可以兼容多种驱动电流类型的步进电机驱动器,因此,采用本发明提供的步进电机驱动装置可以用于驱动不同驱动电流的电机,进而可以同时驱动设备(比如全自动免疫印迹仪)的多个运动部件。进一步地,本发明提供的步进电机驱动装置,通过主控单元与电机驱动单元、存储单元和通信单元的协同工作,不仅更便于上位机查询驱动运行信息,知悉设备运行过程中各个运动部件的运行状态信息以及步进电机驱动器的运行状态,而且,通过通信单元,也更便于上位机通过本发明提供的步进电机驱动装置对设备进行控制。综上,采用本发明提供的步进电机驱动装置,不仅能够减少步进电机驱动控制器与步进电机之间的连接线束,减少通讯延迟和电磁干扰,提高设备(比如全自动免疫印迹仪)运行的可靠性和稳定性,而且也更便于安装和拆卸,能够显著降低维护成本。

由于本发明提供的步进电机驱动系统及免疫印迹仪与本发明提供的步进电机驱动装置具有同一发明构思,因此,本发明提供的步进电机驱动系统及免疫印迹仪至少具有本发明提供的步进电机驱动装置的所有优点,在此,不再一一赘述,更详细的内容,请参见上文有关步进电机驱动装置的有益效果的相关描述。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的步进电机驱动装置的结构示意图;

图2为本发明实施例一提供的步进电机驱动装置在一具体示例中主控单元的结构示意图;

图3为本发明实施例一提供的步进电机驱动装置在一具体示例中第一电流步进电机驱动器的结构示意图;

图4为本发明实施例一提供的步进电机驱动装置在一具体示例中第二电流步进电机驱动器的结构示意图;

图5为本发明实施例一提供的步进电机驱动装置在一具体示例中存储单元的结构示意图;

图6a为本发明实施例一提供的步进电机驱动装置在一具体示例中通信单元的结构示意图;

图6b为图6a中多级保护电路及差分通讯链路的一具体示例图;

图7为本发明实施例一提供的步进电机驱动装置在一具体示例中串口调试单元的结构示意图;

图8为本发明实施例二提供的步进电机驱动系统的结构示意图;

其中,附图标记说明如下:

步进电机驱动装置-100、上位机-200、电机-300、第一电机-310、第二电机-320、终端-400、第一电源-VCC1、第二电源-VCC2、第三电源-VCC3、第四电源-VCC4、第五电源-VCC5;

主控单元-110、主控单元本体-111、复位电路-112、开关-K、延时滤波电路-113、第一电阻-R1、第一电容器-C1;

电机驱动单元-120、步进电机驱动器-121、第一电流步进电机驱动器-1211、第二电流步进电机驱动器-1212、第一光电开关模块-1221、第二电阻-R2、第三电阻-R3、第二电容器-C2、第一电感-L1、第二电感-L2、第二光电开关模块-1222、第一滤波电路-1321、第二滤波电路-1232、第一防护器件-ESD1、第二防护器件-ESD2、第三电容器-C3、第四电容器-C4、第五电容器-C5、第六电容器-C6、第一编码器-1241、第二编码器-1242;

存储单元-130、上拉电阻-R4、R5、R6;

通信单元-140、通信单元本体-141、多级保护电路-142、差分通讯链路-1421、第一保护电路-1422、第三防护器件-ESD3、第七电容器-C7、第八电容器-C8、第九电容器-C9、第一磁珠-L3、第二磁珠-L4、第七电阻-R7、第八电阻-R8、第九电阻-R9、第十电阻-R10、第十一电阻-R11、第一连接器-143;

串口调试单元-150、第二连接器-151、第二保护电路-152;

安装板-160。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图对本发明提出的步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当了解,说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构,并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在适当情况下,如此使用的这些术语可替换。类似的,如果本文所述的方法包括一系列步骤,且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序,且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

应当明白,当元件被称为“连接到”、“耦接”其它元件时,其可以直接地连接其它元件,或者可以存在居间的元件。相反,当元件被称为"直接连接到"其它元件时,则不存在居间的元件。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

本发明的核心思想在于针对现有技术中步进电机驱动控制器与步进电机安装在一起使用通讯线束进行控制存在的其中一个或多个问题,提供一种步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪,本发明不仅能够减少步进电机驱动控制器与步进电机之间的连接线束,减少通讯延迟和电磁干扰,提高设备(比如全自动免疫印迹仪)运行的可靠性和稳定性,而且便于安装,能够显著降低维护成本。

实施例一

本实施例提供了一种步进电机驱动装置100,所述步进电机驱动装置100用于驱动与其连接的设备的至少两个运动部件运动。具体地,请参见图1,其示意性地给出了本实施例提供的步进电机驱动装置100的结构示意图。从图1可以看出,本实施例提供的步进电机驱动装置100包括:主控单元110以及与所述主控单元110电连接的电机驱动单元120、存储单元130和通信单元140。所述电机驱动单元120包括至少两个步进电机驱动器121,所述步进电机驱动器121配置为与所述运动部件(图中未标示)对应的电机300电连接;并用于在所述主控单元110的控制下驱动所述电机300以控制对应的所述运动部件运动。所述存储单元130,配置为存储驱动运行信息;所述驱动运行信息包括所有所述步进电机驱动器121的电机驱动器参数信息、所述步进电机驱动器121的第一运行状态信息以及所述运动部件的第二运行状态信息。所述通信单元140,配置为与上位机200通信连接,用于接收所述上位机200向所述主控单元110发送的运动部件控制信息,以及向所述上位机200发送所述驱动运行信息。所述主控单元110,配置为根据所述驱动运行信息以及所述运动部件控制信息,控制所述步进电机驱动器121的运行状态,以驱动所述电机300进而控制对应的所述运动部件运动。

由此可见,本实施例提供的步进电机驱动装置100,所述电机驱动单元120包括至少两个步进电机驱动器121,可以兼容多种驱动电流类型的步进电机驱动器121,因此,采用本实施例提供的步进电机驱动装置100可以用于驱动不同驱动电流的电机300,进而可以同时驱动设备(比如全自动免疫印迹仪)的多个运动部件运动。进一步地,本实施例提供的步进电机驱动装置100,通过主控单元110与电机驱动单元120、存储单元130和通信单元140的协同工作,不仅更便于通过上位机200查询驱动运行信息,从而知悉设备运行过程中各个运动部件的运行状态信息以及步进电机驱动器121的运行状态,而且,通过通信单元140也更便于通过上位机200经由本发明提供的步进电机驱动装置100对设备进行控制。综上,采用本实施例提供的步进电机驱动装置100,不仅能够减少步进电机300驱动控制器与步进电机300之间的连接线束,减少通讯延迟和电磁干扰,提高设备(比如全自动免疫印迹仪)运行的可靠性和稳定性,而且也更便于安装和拆卸,能够显著降低维护成本。

需要说明的是,如本领域技术人员可以理解地,本发明对所述上位机200及设备不作限定,上位机200可以是直接发出操控命令的计算机或单片机,能够提供用户操作交互界面并向用户展示反馈数据的系统。示例性地,上位机200可以为但不限于为电脑,手机,平板,面板,触摸屏等。同理,本领域的技术人员也应该能够理解,本发明对所述设备也不作限定,换句话说,上位机200与本发明提供的步进电机驱动装置100形成了主从架构以对设备的运行进行相应的控制,本发明提供的步进电机驱动装置100作为下位机(从机)。进一步地,本发明提供的步进电机驱动装置100对具有多个运行部件的设备也不作任何限定。示例性地,所述设备可以是但不限于为全自动免疫印迹仪、织布机、印染机以及涂布机等。下文中,为了便于描述,以全自动免疫印迹仪作为所述设备为例予以说明。

需要特别说明的是,本发明提供的步进电机驱动装置100对所述步进电机驱动器121的数量不作限定,比如所述步进电机驱动器121的数量可以为2个、3个、4个或更多个。进一步地,本发明对各个步进电机驱动器121的驱动电流大小也不作限定,各个步进电机驱动器121的驱动电流可以相同,也可以不同。如本领域技术人员可以理解地,在实际应用中,应与设备的多个运动部件对应的电机300的驱动电流相适应。为了便于理解和描述,下文的具体示例中以步进电机驱动装置100具有驱动电流大小不同的2个步进电机驱动器121进行示例性说明。

请继续参见图1,从图1可以看出,在其中一些示范性实施方式中,步进电机驱动装置100还包括安装板160。所述主控单元110、所述存储单元130以及所述电机驱动单元120均设置在所述安装板160上。由此,通过安装板160可以将所述主控单元110、所述存储单元130以及所述电机驱动单元120稳定牢固的连接在一起不发生松动,从而为保证本发明提供的步进电机驱动装置100稳定可靠运行奠定了坚实的基础。优选地,可以通过在安装板160上设置安装孔(图中未标示),并通过螺钉将步进电机驱动器121与安装板160固定连接,由此,也更便于对电机驱动单元120进行扩展,从而通过改变步进电机驱动器121的数量和/或步进电机驱动器121的驱动电流进一步提升本发明提供的步进电机驱动装置100适用性。换句话说,通过安装板160的设定,使得本发明提供的步进电机驱动装置100具有良好的稳定性、可靠性和扩展性。

具体地,本发明对所述安装板160的尺寸、形状及材质不作任何限定,在实际应用中应根据实际需要合理选择。

优选地,在其中一些示范性实施方式中,请参见图2,图2为本实施例提供的步进电机驱动装置100在一具体示例中主控单元110的结构示意图。从图2可以看出,在该示例中,所述主控单元110包括主控单元本体110以及与所述主控单元本体110电连接的复位电路112和延时滤波电路113,所述主控单元本体110的电源管脚通过所述复位电路112和所述延时滤波电路113与第一电源VCC1的输出端连接。由此,本实施例提供的步进电机驱动装置100,其主控单元110包括主控单元本体110以及与所述主控单元本体110电连接的复位电路112和延时滤波电路113,通过复位电路112能够更方便地对步进电机驱动装置100进行复位;通过延时滤波电路113,能够有效滤除噪声从而有效保护主控单元本体110,延长其使用寿命。

具体地,请继续参见图2,从图2可以看出,所述复位电路112包括开关K,所述延时滤波电路113包括第一电阻R1和第一电容器C1。所述开关K的第一端、所述第一电阻R1的第一端、所述第一电容器C1的第一端以及所述主控单元本体110的电源管脚共接;所述开关K的第二端以及所述第一电容器C1的第二端共接后接地,所述第一电阻R1的第二端连接所述第一电源VCC1的输出端。由此,本实施例提供的步进电机驱动装置100,其主控单元110的采用开关K实现所述复位电路112、采用第一电阻R1和第一电容器C1实现所述延时滤波电路113,电路结构简单、易于实施且元器件的成本低。

需要说明的是,如本领域技术人员可以理解地,本发明对所述主控单元本体110的具体类型不作限定,比如在一些实施方式中,所述主控单元本体110可以为微控制单元(Microcontroller Unit,MCU),在另外一些实施方式中,所述主控单元本体110也可以为任何常规的处理器等。所述主控单元本体110是步进电机驱动装置100的控制中心,利用各种接口和线路连接整个步进电机驱动装置100的电机驱动单元120、存储单元130、通信单元140以及串口调试单元150等各个部分。具体地,主控单元110监控设备的各个运行部件的第二运行状态信息,同时与上位机200的上位机软件进行消息的发送与接收。更具体地,本实施例提供的步进电机驱动装置100一旦上电正常运行后,主控单元110就与上位机软件处于通信状态,以确保上位机软件能够知悉步进电机驱动装置100是否掉线。主控单元110控制着电机驱动单元120、存储单元130、通信单元140以及串口调试单元150等各个部分的运行,设备的各个运动部件的运动功能实现也均由所述主控单元110进行控制和管理。

另外,篇幅所限,本文不再对所述主控单元本体110的相关内容进一步展开细述,更详细的内容请参见为本领域技术人员所悉知的相关技术适应性理解。

优选地,在其中一些示范性实施方式中,请结合图3和图4,其中,图3为本实施例提供的步进电机驱动装置100在一具体示例中第一电流步进电机驱动器1211的结构示意图;图4为本实施例提供的步进电机驱动装置100在一具体示例中第二电流步进电机驱动器1212的结构示意图。从图3和图4可以看出,在该实施方式中,所述电机驱动单元120还包括第一光电开关模块1221、第二光电开关模块1222、第一滤波电路1321、第二滤波电路1232以及第一编码器1241和第二编码器1242,所述步进电机驱动器121包括第一电流步进电机驱动器1211和第二电流步进电机驱动器1212;所述第一电流步进电机驱动器1211的驱动电流小于所述第二电流步进电机驱动器1212的驱动电流。具体地,请参见图3,从图3可以看出,所述第一电流步进电机驱动器1211通过所述第一光电开关模块1221与第二电源VCC2连接,所述第一电流步进电机驱动器1211通过第一控制总线(图中未标示)与所述主控单元110连接,所述第一电流步进电机驱动器1211与所述第一编码器1241连接;所述第一电流步进电机驱动器1211的输出端通过所述第一滤波电路1321与第一电机310的输入端连接。相对应地,请参见图4,从图4可以看出,所述第二电流步进电机驱动器1212通过所述第二光电开关模块1222与第三电源VCC3连接,所述第二电流步进电机驱动器1212通过第二控制总线(图中未标示)与所述主控单元110连接,所述第二电流步进电机驱动器1212与所述第二编码器1242连接;所述第二电流步进电机驱动器1212的输出端通过MOS管以及所述第二滤波电路1232与第二电机320的输入端连接。

如此配置,本实施例提供的步进电机驱动装置100,其步进电机驱动器121包括第一电流步进电机驱动器1211和第二电流步进电机驱动器1212;所述第一电流步进电机驱动器1211的驱动电流小于所述第二电流步进电机驱动器1212的驱动电流,由此,采用本实施例提供的步进电机驱动装置100能够适用于运动部件对应不同驱动电流的电机300。进一步地,所述第一电流步进电机驱动器1211通过所述第一光电开关模块1221与第二电源VCC2连接,所述第一电流步进电机驱动器1211通过第一控制总线与所述主控单元110连接、所述第二电流步进电机驱动器1212通过所述第二光电开关模块1222与第三电源VCC3连接,所述第二电流步进电机驱动器1212通过第二控制总线与所述主控单元110连接,这种步进电机驱动器121之间完全独立控制的设计方式,不仅更便于控制和维护,而且也避免了在运行过程中的相互干扰。再进一步地,所述第一滤波电路1321与所述第一电机310连接,所述第二滤波电路1232与所述第二电机320连接,由此,通过滤波电路,也能够使得电机300的运行更加稳定,进而提升电机300的使用寿命。

需要说明的是,本领域的技术人员应该能够理解,本发明对所述第一电流步进电机驱动器1211和所述第二电流步进电机驱动器1212的驱动电流不作限定。示例性地,第一电流步进电机驱动器1211可以为小电流步进电机驱动器121,比如驱动电流为2A;第二电流步进电机驱动器1212可以为大电流步进电机驱动器121,比如驱动电流为6A。进一步地,本发明对所述第一电流步进电机驱动器1211和第二电流步进电机驱动器1212的具体型号不作限定,有关步进电机驱动器121更详细的内容比如结构及工作原理等请参见为本领域技术人员所悉知的相关技术,在此,不展开详述。

更具体地,请参见图3,从图3可以看出,在该示例中,所述第一电流步进电机驱动器1211的其中两个第一引脚(图中未标示)与第一光电开关模块1221连接,所述第一电流步进电机驱动器1211的其中三个第二引脚(图中未标示)与所述第一编码器1241连接,所述第一电流步进电机驱动器1211的其中两个第三引脚(图中未标示)连接第一电机310的A相,所述第一电流步进电机驱动器1211的其中两个第四引脚(图中未标示)连接第一电机310的B相,所述第一电流步进电机驱动器1211的其中六个第五引脚(图中未标示)通过第一控制总线与所述主控单元110连接,所述第一滤波电路1321与所述第一电机310连接。具体地,第一光电开关模块1221包括第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容器C2、第一电感L1、第二电感L2、第一防护器件ESD1和第二防护器件ESD2,其中一个所述第一引脚、所述第二电阻R2的第一端以及所述第一电感L1的第一端共接;另外一个所述第一引脚、所述第三电阻R3的第一端以及所述第二电感L2的第一端共接;所述第二电阻R2的第二端、所述第三电阻R3的第二端以及所述第二电容器C2的第一端共接后连接所述第二电源VCC2的输出端,所述第二电容器C2的第二端接地;所述第一电感L1的第二端与所述第一防护器件ESD1的第一端的共接点接入第一参考电压、所述第二电感L2的第二端与所述第二防护器件ESD2的第一端的共接点接入第二参考电压;所述第一防护器件ESD1的第二端和所述第二防护器件ESD2的第二端接地。具体地,所述第一防护器件ESD1和所述第二防护器件ESD2可以为ESD(Electro-Staticdischarge、静电放电)二极管,也可以为瞬变电压抑制二极管(Transient VoltageSuppressors,TVS),本发明对此不作限定。请继续参见图3,从图3可以看出,所述第一滤波电路1321包括第三电容器C3、第四电容器C4、第五电容器C5和第六电容器C6,所述第三电容器C3的第一端以及所述第四电容器C4的第一端分别与所述第一电流步进电机驱动器1211的其中两个第三引脚共接后连接第一电机310的A相、所述第五电容器C5的第一端以及所述第六电容器C6的第一端分别与所述第一电流步进电机驱动器1211的其中两个第四引脚共接后连接第一电机310的B相,所述第三电容器C3的第二端、所述第四电容器C4的第二端、所述第五电容器C5的第二端以及所述第六电容器C6的第二端均接地。

请参见图4,从图4可以看出,在该示例中,所述第二电流步进电机驱动器1212与所述第二光电开关模块1222、所述第二编码器1242以及所述第二控制总线的连接方式与所述第一电流步进电机驱动器1211与所述第一光电开关模块1221、所述第一编码器1241以及所述第一控制总线基本相同,另外,第二滤波电路1232与所述第二电机320的连接方式也与第一滤波电路1321与所述第一电机310的连接方式基本类似,为了避免赘述,请参见上文中有关第一电流步进电机驱动器1211的相关说明适应性理解。以下仅就不同之处说明如下。从图4可以看出,与第一电流步进电机驱动器1211的其中两个第三引脚连接第一电机310的A相,所述第一电流步进电机驱动器1211的其中两个第四引脚连接第一电机310的B相不同,第二电流步进电机驱动器1212的四个第六引脚(图中未标示)通过四个MOS管分别连接所述第二电机320的A相和B相。

优选地,在其中一些示范性实施方式中,请参见图5,图5为本实施例提供的步进电机驱动装置100在一具体示例中存储单元130的结构示意图。从图5可以看出,所述存储单元130的地址管脚(图中未标示)接地,所述存储单元130的数据通信管脚(图中未标示)以及读写保护管脚(图中未标示)连接上拉电阻R4、R5、R6后与所述主控单元110连接。所述存储单元130的供电管脚连接第四电源VCC4的输出端。

优选地,在其中一些示范性实施方式中,请参见图6a和图6b,其中,图6为本实施例提供的步进电机驱动装置100在一具体示例中通信单元140的结构示意图,图6b为图6a中多级保护电路及差分通讯链路的一具体示例图。从图6a可以看出,所述通信单元140包括通信单元本体141、多级保护电路142以及第一连接器143;所述多级保护电路142包括差分通讯链路1421和第一保护电路1422,所述通信单元本体141的第一端配置为与所述上位机200连接,所述通信单元本体141的第二端与所述差分通讯链路1421的第一端连接,所述差分通讯链路1421的第二端、所述第一保护电路1422的第一端以及所述第一连接器143的第一端共接,所述第一保护电路1422的第二端接地,所述第一连接器143的第二端与所述主控单元110连接。由此,本实施例提供的步进电机驱动装置100,其通信单元140包括多级保护电路142,能够保证差分通讯链路1421不会被静电损伤从而能够使得差分通讯链路1421具有良好的工作状态,通过差分通讯链路1421能够充分滤除高电平干扰,且能够保证阻抗匹配不会发生信号失真,保证信息交互的质量。

需要说明的是,本发明对所述通信单元140并不作限定,所述通信单元140可以为但不限于为RS485接口、RS232接口以及TTL接口等。以所述通信单元140为RS485举例来说,通信单元本体141可以将1个串口转换成1个RS485端口进行工作。示例性地,在其中一些优选实施方式中,请参见图6b,从图6b可以看出,所述第一保护电路1422包括第三防护器件ESD3、第七电容器C7、第八电容器C8、第九电容器C9、第一磁珠L3、第二磁珠L4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11。具体地,所述差分通讯链路1421通过第三防护器件ESD3(比如ESD二极管)进行ESD防护,能够保护差分通讯链路1421不会被静电损伤干扰,在差分通讯链路1421中分别使用第七电容器C7和第八电容器C8滤除高频干扰,在差分通讯链路1421中分别使用第一磁珠L3和第二磁珠L4再次滤除高频干扰,保证高频干扰能够被足够的消除,差分通讯链路1421中分别连接第七电阻R7、第八电阻R8以及第九电容器C9并接地,保证该差分电路走线阻抗在接头处能够做到阻抗匹配不会发生信号的失真,分别将该差分通讯电路的A端通过第九电阻R9连接到第五电源VCC5进行上拉,差分通讯电路的B端通过第十电阻R10连接到地,保证差分电压在电源范围内,同时可以增加该差分通讯链路1421的带载能力,能够同时扩展连接多个通讯设备,在该差分通讯链路1421的AB端并联一个第十一电阻R11,方便RS485通讯链路长距离通讯时的差分信号的匹配。

优选地,在其中一些示范性实施方式中,请参见图7,图7为本实施例提供的步进电机驱动装置100在一具体示例中串口调试单元150的结构示意图。从图7可以看出,所述步进电机驱动装置100还包括串口调试单元150,所述串口调试单元150的第一端与所述主控单元110连接,所述串口调试单元150的第二端配置为与终端400通信连接,以向所述终端400输出调试运行信息;所述调试运行信息包括所述上位机200在对所述步进电机驱动装置100调试过程中的调试运行状态信息和/或所述驱动运行信息。

较佳地,串口调试单元150设置在安装板160上,以使得所述串口调试单元150与所述安装板160固定连接,从而保证串口调试单元150的稳定性。

优选地,在其中一些示范性实施方式中,所述串口调试单元150包括第二连接器151以及第二保护电路152,所述第二连接器151的第一端配置为连接所述终端400,所述第二连接器151的第二端、所述第二保护电路152的第一端以及所述主控单元110的串口模块(图中未标示)共接,所述第二保护电路152的第二端接地。由此,通过第二连接器151,更便于本发明提供的步进电机驱动装置100与终端400连接,通过第二保护电路152,可以降低静电对步进电机驱动装置100与终端400之间通信的干扰,从而不仅提升信息交互的质量,而且也有益于延长步进电机驱动装置100与终端400的使用寿命。

需要说明的是,如本领域技术人员可以理解地,所述第一电源VCC1、第二电源VCC2、第三电源VCC3、第四电源VCC4以及第五电源VCC5的输出电压也与接受供电的器件的工作电压相匹配,本发明对此不作限定,示例性地,所述第一电源VCC1、第二电源VCC2、第三电源VCC3、第四电源VCC4以及第五电源VCC5的输出电压可以均为3V。进一步地,在一些示范性实施方式中,步进电机驱动装置100还可以包括电源管理单元,所述电源管理单元可以将外部接入的电压(比如24V)进行转换,以使得所述第一电源VCC1、第二电源VCC2、第三电源VCC3、第四电源VCC4以及第五电源VCC5的输出电压符合实际需要。

实施例二

本实施例提供了一种步进电机驱动系统。具体地,请参见图8,图8为本发明实施例二提供的步进电机驱动系统的结构示意图。从图8可以看出,本实施例提供的步进电机驱动系统,包括通信连接的上位机200和至少一个上述实施例中任一实施方式提供所述的步进电机驱动装置100。由于本实施例提供的步进电机驱动系统与上文实施例提供的步进电机驱动装置100属于同一发明构思,因此,本实施例提供的步进电机驱动系统至少具有上述实施例提供的步进电机驱动装置100的所有优点,在此,不再一一赘述,更详细的内容,请参见上文有关步进电机驱动装置100的有益效果的相关描述。

需要说明的是,如本领域技术人员可以理解地,一个上位机200可以连接多个从机设备。具体到本发明,在一些优选实施方式中,本发明提供的步进电机驱动装置100可以与同样拥有通信单元140(比如485总线)的功能的上位机200进行连接,与本发明提供的步进电机驱动装置100连接的上位机200可以通过连接多个步进电机驱动装置100,从而实现仅需一个上位机200就能控制这些步进电机驱动装置100,进而可以方便地控制多台设备的各个运动部件进行相应的操作,由此,在保证驱动运行部件对应电机300运行可靠性的同时,也能够进一步提升控制设备运行的便捷性。

进一步地,本实施例提供的步进电机驱动系统,还可以包括与所述步进电机驱动装置100连接的至少一个终端400,由此,通过终端400更便于操作人员获取调试运行信息,不仅可以更便捷地知悉步进电机驱动装置100的运行状态,也能够更好地控制设备的运行部件的运动。如前所述,所述调试运行信息包括但不限于所述上位机200在对所述步进电机驱动装置100调试过程中的调试运行状态信息以及所述驱动运行信息。

实施例三

本实施例提供了一种免疫印迹仪,本实施例提供的免疫印迹仪包括上述实施例任一实施方式提供所述的步进电机驱动装置以及免疫印迹仪本体,所述免疫印迹仪本体包括至少两个运动部件,所述步进电机驱动装置的步进电机驱动器与所述运动部件对应的电机电连接。需要说明的是,如本领域技术人员可以理解地,由于本实施例提供的免疫印迹仪与上述实施例提供的步进电机驱动装置属于同一发明构思,因此,本实施例提供的免疫印迹仪至少具有上述实施例提供的步进电机驱动装置的所有优点,在此,不再一一赘述,更详细的内容,请参见上文有关步进电机驱动装置的有益效果的相关描述。

需要说明的是,限于篇幅,有关免疫印迹仪本体更详细的内容在此不再展开详述,更详细的内容请参见为本领域技术人员所悉知的全自动免疫印迹仪的相关技术适应性理解。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

由此可见,与现有技术相比,本发明提供的步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪,具有以下有益效果:

本发明提供的步进电机驱动装置,所述电机驱动单元包括至少两个步进电机驱动器,可以兼容多种驱动电流类型的步进电机驱动器,因此,采用本发明提供的步进电机驱动装置可以用于驱动不同驱动电流的电机,进而可以同时驱动设备(比如全自动免疫印迹仪)的多个运动部件。进一步地,本发明提供的步进电机驱动装置,通过主控单元与电机驱动单元、存储单元和通信单元的协同工作,不仅更便于通过上位机查询驱动运行信息,从而知悉设备运行过程中各个运动部件的运行状态信息以及步进电机驱动器的运行状态,而且,通过通信单元也更便于通过上位机经由本发明提供的步进电机驱动装置对设备进行控制。综上,采用本发明提供的步进电机驱动装置,不仅能够减少步进电机驱动控制器与步进电机之间的连接线束,减少通讯延迟和电磁干扰,提高设备(比如全自动免疫印迹仪)运行的可靠性和稳定性,而且也更便于安装和拆卸,能够显著降低维护成本。

由于本发明提供的步进电机驱动系统及免疫印迹仪与本发明提供的步进电机驱动装置具有同一发明构思,因此,本发明提供的步进电机驱动系统及免疫印迹仪至少具有本发明提供的步进电机驱动装置的所有优点,在此,不再一一赘述,更详细的内容,请参见上文有关步进电机驱动装置的有益效果的相关描述。

综上,上述实施例对本发明提供的步进电机驱动装置、系统及免疫印迹仪的不同构型进行了详细说明,当然,上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型,本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

技术分类

06120116521957