基于专用控制芯片步进电机运动控制系统设计

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1、第20卷第9期电子设计工程2012年5月Vo1．20NO．9ElectronicDesignEngineeringMav．2012基于专用控制芯片的步进电机运动控制系统设计石星星，吴洪涛(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：为了降低研发成本，减轻微控制器的压力，提高系统的稳定性和灵活性，提出了一种基于专用控制芯片的步进电机运动控制系统设计方案。该运动控制系统中主要采用了微控制器AT90CAN128、步进电机驱动芯片TMC262和步进电机运动控制芯片TMC429。一旦初始化，系统可同时控制3个两相步进电机，并且可自主完成各种实时关键任务。测试结果表明所设计的控制系统具有数据传输

2、稳定、性价比高、易于控制等优点，达到了预期的设计效果和要求。关键词：TMC262；TMC429；单片机；步进电机；专用控制芯片中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1674—6236(2012)09—0130—04DesignofsteppingmotorcontrolsystembasedonspecialintegratedcircuitsSHIXing-xing．WUHong-tao(CollegeofMechatronics，NanjingUnwersityofAeronanticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Ino

3、rdertoreducethecostofdevelopingproducts，alleviatethepressureofmicrocontrollerandimprovethestabilityandflexibilityofthesystem，thedesignofsteppingmotorcontrolsystembasedonspecialintegratedcircuitsissuggestedinthispaper．ThemicrocontrollerAT90CAN128，thesteppingmotordriverTMC262andthesteppingmotorcontrol

4、lerTMC429arechoseninthemotioncontrolsystem．Onceinitialized，thesystemcancontroluptothree2-phasesteppingmotorssimultaneously．andcanperformallrealtimecriticaltasksautonomously．Thetestresultindicatesthatthedesignofcontrolsystemhastheadvantagesofsteadydatatransmission，highratioofperformance—to-price，andb

5、eingconvenienttobecontrolledetc，whichachievestheexpectedefectivenessandrequirement．Keywords：TMC262；TMC429；SCM；steppingmotor；specialintegratedcircuits步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移或线位移1系统的总体设计的电磁机械装置。步进电机的稳定性和可靠性直接影响到工业控制领域的精度，特别是在点胶点焊等高精度运动控制系设计的步进电机控制系统结构框图如图1所示。统中，对于步进电机的精度和稳定性要求更高。所以说，对于在该系统中设计完成的控制兼驱动集成板可作

6、为下位步进电机控制系统的研究，不论是在实际效益还是理论价值机，PC、PLC和DSP等可作为上位机，上、下位机通过RS485方面意义都将是巨大的_】-2]。近年来不少专家学者研制出性能或CAN总线等通讯接口进行通讯。上位机主要负责发送驱不错的步进电机控制系统，然而这些控制系统具有微处理器动装置(步进电机)的运动控制指令(如位移、速度、加速度需处理的任务量大、PCB板元器件较多、系统不够稳定等缺等)，下位机(微控制器)负责接收指令并对指令进行处理以点，这给系统的可靠性带来了较大的隐患。随着电子技术的输出步进电机运动所需要的脉冲信号和方向信号。发展，步进电机的很多功能单元如加减速控制、微步控制等都走

7、向模块化．并且具有体积小、重量轻、工作稳定、能够实现多轴控制等优点，这给步进电机控制系统的设计和开发带来了很大的方便。图l步进电机控制系统总体结构图基于以上的考虑．文中利用微控制器AT90CAN128、步进Fig．1Structurediagramofthesteppingmotorcontrolsystem电机运动控制芯片TMC429和步进电机驱动芯片TMC262设2硬件部分设计计了一种控制驱动