[實用新型]一種步進驅動器

有效

• 申請號: 201420814546.6
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN204271965U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 馬祎清
• 申請（專利權）人: 深圳市軸心自控技術有限公司
• 主分類號: H02P8/18
• 分類號: H02P8/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及驅動器，尤其涉及一種步進驅動器，

背景技術

步進電機驅動器是廣泛應用在工業機器人領域的運動執行機構驅動系統，主要應用于對定位有要求的場合，其廣泛應用于機械，電子，紡織等行業。傳統的步進電機驅動器都是依靠運動控制器發送脈沖來控制運動距離，速度及方向，傳統的步進電機驅動器對運動控制器的依賴性比較高，多軸的運動控制器價格昂貴，不利于擴展。

市面上通用的運動控制解決方案，一般是通過四軸運動控制卡或八軸運動控制卡，發送脈沖來控制步進驅動器。但在半導體行業，對于一個運動平臺，往往要控制多達十幾個軸，甚至幾十個軸。如果全部采用運動控制卡來控制的話，可能需要幾張控制卡，價格不僅昂貴，而且上位控制的軟件復雜程度也提升很多，容易出故障。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術中的上述缺陷，提供一種步進驅動器。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種步進驅動器，包括上位機以及與所述上位機通過Modbus通訊協議相連接的主控芯片，所述主控芯片包括數字處理器以及分別與所述數字處理器相連的計數器、定時器、脈寬調制模塊和PID控制器。

在本實用新型所述的步進驅動器中，所述定時器包括用于設置運動速度命令的第一定時器和用于設置運動加速度命令的第二定時器，所述第一定時器和所述第二定時器分別與所述數字處理器相連接。

實施本實用新型的步進驅動器，有益效果是：降低了生產成本，簡化了操作，提高了生產效率。

附圖說明

圖1是本實用新型步進驅動器實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下文將要描述的各種實施例將要參考相應的附圖，這些附圖構成了實施例的一部分，其中描述了實現本實用新型可能采用的各種實施例。應明白，還可使用其他的實施例，或者對本文列舉的實施例進行結構和功能上的修改，而不會脫離本實用新型的范圍和實質。

如圖1所示，本實施例的步進驅動器，包括上位機1以及與上位機1通過Modbus通訊協議相連接的主控芯片2，主控芯片2包括數字處理器3以及分別與數字處理器3相連的計數器4、定時器5、脈寬調制模塊6和PID控制器7。

上位機1和主控芯片2之間通過MODBUS協議相互通信。主控芯片2上配置有相關的撥碼開關，來識別從機編號。

每次在運動開始之前，上位機1向主控芯片2發送運動控制命令，運動控制命令包括從機編號(Slave_Address)，運動模式功能碼(Function)，加速度(Accel)，運動距離(Step_Num)，運動速度(Speed)，運動方向(Direction)，復位速度(Reset_Speed)，回程速度(Back_Speed)等。

在主控芯片2接收完畢這些信息后，主控芯片2會開始計算遵照當前的運動軌跡開始運行的話，需要的加速區間，減速區間，以及勻速運動的區間。

定時器5包括用于設置運動速度命令的第一定時器和用于設置運動加速度命令的第二定時器，第一定時器和第二定時器分別與數字處理器3相連接。

在主控芯片2接收完畢配置參數并規劃好運動軌跡后，會相應的調整內部的第一定時器和第二定時器。第一定時器用來設置運動速度，第二定時器用來設置運動加速度。

在所有的運動參數設置好之后，上位機1可以通過MODBUS協議發送“運動開始”指令，主控芯片2根據該指令發出相應的驅動指令，從而使得本實施例的步進驅動器按照上位機規劃好的運動模式開始運動。

如果對運動的實時跟隨性要求比較高，也可以通過I/O觸發的方式來控制。

在運動開始后，如果運動步數都未達到目標步數的時候，則計數器4自動累加，并且步進電機線圈相電流的參考電流值也按照規劃的軌跡自動累加或累減，在相電路參考值變化后，這個數值會被送到PID控制器7中，在PID控制器7的調節的進程中，會采集當前相電流的數值，以及當前脈寬調制模塊6輸出的脈沖占空比，并對數據進行處理，實現自動調節PWM輸出占空比的目的，進而實現相電流的自動調節，使步進電機轉動。

在運動進行的過程中和運動完成之后，上位機1都不停的發送運動狀態查詢命令，查詢主控芯片2是否已經完成指定的運動。如果運動已完成，主控芯片2會返回一個命令，通知上位機1，運動已完成，可以進行下一步的動作；如果運動未完成，主控芯片2會返回另外的命令，重新進行上述步驟。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。