基于專用控制芯片的步進電機運動控制系統(tǒng)設計-預覽頁
【正文】 ，以把資源用在接口的擴展和對步進電機的更高層次的控制上。由于其先進的指令集以及單周期指令執(zhí)行時間，該單片機的數(shù)據(jù)吞吐率高達1 MIPS／MHz，從而緩解了系統(tǒng)在功率和處理速度之間的矛盾。該芯片同時帶有專利技術stallguard功能和專利技術coolstep功能，前者可以實現(xiàn)無需傳感器精確測試電機負載，后者可以根據(jù)電機的負載自動調(diào)節(jié)驅(qū)動芯片輸出的電流，避免因為超載而丟步，減少電機的發(fā)熱量，和其他驅(qū)動芯片相比可節(jié)省75％的能量。在使用芯片之前，需通過SPI接口對TMC262進行相關的配置。它可以減少外圍電路，減少電機控制軟件設計的工作量，降低開發(fā)成本，縮短研發(fā)時間。對于位置應用，RAMP模式比較合適，而對于持續(xù)的速度應用，VELOCITY模式比較合適。在HOLD模式，用戶設置目標速度，但是TMC429忽略速度和加速度的任何限制，去實現(xiàn)完全由用戶設定的任意速度曲線。每次微控制器發(fā)送數(shù)據(jù)包給TMC429的同時，微控制器也接受到來自TMC429的數(shù)據(jù)包。CSN_0用于片選TMC429的SPI微控制接口，CSN_CSN_2和CSN_3分別用于片選3個TMC262以完成對TMC262的配置。2．4 RS485總線通訊接口電路設計系統(tǒng)RS485總線的硬件電路如圖6所示。為了提高通訊接口的抗干擾能力，在MAX485與單片機輸出端之間接入光電耦合器；同時在A端和B端之間增加了匹配電阻，以吸收總線上的反射信號，保證正常傳輸信號時無毛刺。步進電機控制系統(tǒng)的主程序設計流程圖如圖7所示。而這個高層通信協(xié)議的建立既可以采用已有的應用成熟的通信協(xié)議，比如Modbus協(xié)議等，也可以由用戶自定義RS485的通信協(xié)議。CAN控制器的初始化包括了工作方式的設置、ID標志符寄存器的設置、接受屏蔽寄存器的設置、波特率參數(shù)的設置、消息郵箱Mob控制寄存器的設置和中斷允許寄存器的設置等。當發(fā)送時，CAN控制芯片將數(shù)據(jù)進行相應的組織和傳送，此時網(wǎng)絡上其他節(jié)點處于接收狀態(tài)。經(jīng)過自動化生產(chǎn)線的實驗測試表明，所設計的步進電機控制驅(qū)動一體化系統(tǒng)具有高細分、控制精度高和穩(wěn)定性好
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