[發明專利]步進電機驅動控制系統

在審

• 申請號: 201510955890.6
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105429532A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 高陽東;郝曉強;時立鋒;張華健;徐雷;周國強
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H02P8/00
• 分類號: H02P8/00;H02P8/40
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

技術領域

本發明涉及步進電機系統在數字控制系統中的應用技術，具體地說是一種步進電機驅動控制系統。

背景技術

隨著步進電機系統在各種數字控制系統中的廣泛應用，各種數字控制系統對步進電機的性能和驅動控制系統要求越來越高。下面以機器人為例，對步進電機進行說明。

很多類型機器人具有多自由度、多關節，如蛇形機器人，多指靈巧機器人，仿人頭像機器人，雙足步行機器人等，在這些機器人控制中常常需要大量的步進電機同步協調控制來實現其運動。單一電機運動已經不能實現復雜的機器人運動要求，其運動的實現離不開多電機的存在。現有技術中是通過采用單個微控制器輸出信號組來控制多個步進電機，并使用多路分離器將單個微控制器輸出組分成用于多個步進電機的獨立控制信號。

發明人在實現本發明創造的過程中發現，采用單個微控制器輸出信號組來控制多個步進電機的方法，由于單個微控制器需要處理多組數據，所以導致整個步進電機的控制效率較低，并且需要控制的步進電機的數量越多，微處理器的處理速度越慢。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種步進電機驅動控制系統，以解決現有技術中采用單個微控制器輸出信號組來控制多個步進電機的方法導致控制效率較低的問題，其技術方案如下：

一種步進電機驅動控制系統，包括：微控制器、輸入端與所述微控制器相連的步進電機驅動模塊、一端與所述微控制器相連的CAN通信模塊；

所述CAN通信模塊的另一端為與CAN總線連接的CAN總線連接口；所述步進電機驅動模塊的輸出端為與第一步進電機相連的步進電機連接口；

所述微控制器用于通過所述CAN通信模塊接收上位機通過所述CAN總線發出的步進電機控制命令以及與所述步進電機控制命令對應的步進電機地址，以及用于通過所述CAN通信模塊將所述步進電機當前的運動狀態信息反饋往所述上位機；所述微控制器用于在確定出所述步進電機地址為所述第一步進電機的地址時，依據所述步進電機控制命令通過所述步進電機驅動模塊輸出步進電機驅動信號，以控制所述第一步進電機。

優選的，還包括：與所述微控制器相連的工作模式選擇模塊，一端與所述微控制器相連的CAN參數設置存儲模塊，所述微控制器通過所述工作模式選擇模塊設置所述步進電機驅動控制系統的工作模式，所述工作模式包括CAN參數配置模式和步進電機驅動控制模式；

在所述工作模式選擇模塊設置的所述步進電機驅動控制系統的工作模式為CAN參數配置模式時，所述微控制器用于通過所述CAN參數設置存儲模塊，獲取CAN配置參數并依據所述CAN配置參數對所述CAN總線的參數進行設置，所述CAN配置參數包括數據傳輸速率以及步進電機的地址信息，以及用于將所述CAN配置參數存儲在所述CAN參數設置存儲模塊中；

在所述工作模式選擇模塊設置的所述步進電機驅動控制系統的工作模式為步進電機驅動控制模式時，所述微控制器用于通過所述CAN通信模塊接收上位機通過所述CAN總線發出的步進電機控制命令以及與所述步進電機控制命令對應的步進電機地址，以及用于通過所述CAN通信模塊將所述步進電機當前的運動狀態信息反饋往所述上位機；所述微控制器用于在確定出所述步進電機地址為所述第一步進電機的地址時，依據所述步進電機控制命令通過所述步進電機驅動模塊輸出步進電機驅動信號，以控制所述第一步進電機。

優選的，還包括：與所述微控制器相連的工作模式顯示模塊，所述微控制器通過所述工作模式顯示模塊顯示所述步進電機驅動控制系統當前的工作狀態，CAN參數配置模式步進電機驅動控制模式所述工作狀態包括：CAN配置參數狀態、正常運行狀態和/或處于故障狀態。

其中，所述CAN通信模塊包括：CAN控制器、CAN收發器、CAN總線接口；

與所述微控制器雙向通訊的所述CAN控制器，用于控制CAN總線通信數據幀的發送和接收；與所述CAN收發器相連的所述CAN總線接口，用于輸出和接收所述上位機的CAN總線差分信號；與所述CAN控制器雙向通訊的所述CAN收發器，用于實現二進制碼流和CAN總線差分信號之間的轉換。