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RS485命令式电机驱动器可以极大简化机器人软硬件设计

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本帖最后由 mmuuss586 于 2018-5-6 12:24 编辑

到目前为止,在需要使电机驱动器控制电机时,还在使用通常的方案:选好电机驱动器和电机后,根据电机驱动器设计上位机控制板,上位机与电机控制板之间通过几条TTL控制线连接,然后设计控制程序驱动电机控制板:PWM、中断、计数等。
相信绝大部分人都是选用这种方案,而且觉的没毛病,很好呀。
其实以上方案有几个问题:
1. 上位机控制板与电机驱动板之间的连接线过多。在只有一个电机需要控制的情况下,这一点还不重要。但如果要同时控制多个,如3D打印机至少3个,多足机器人可能用到7、8个甚至十多个,问题就来了,光连接这么多的控制线就是问题,更别说一般的MCU有没有那么多的GPIO使用了。而且连接这么多的TTL控制线,稳定性抗干扰能力都容易出现问题。
2. 上位机的程序除了要完成上层应用逻辑外,还得完成低层的电机控制流程,这会使上层应用程序复杂度增加,处理的逻辑层次增多,不便于设计出稳定的上位机控制程序。同样在出现多个电机需要控制时,上位机的MCU需要腾出太多的CPU时间来处理电机控制问题,可能使其负荷严重不足,程序难以调试稳定。
3. 目前大部分的电机驱动反都是使用TTL方式连接控制,对于控制结构比较分散的应用,如机器人、自动装置来说,其控制信号的传输极易受到干扰,可能造成工作不稳定。
针对上面这些问题,一种以RS485总线为基础的命令式电机驱动器会是更好的选择。依附RS485总线比较强的抗干扰能力和较大的传输距离,通过一定的协议以寻址的方式,可以让一个上位机控制板通过一个简单的串口,就可以很好的解决上述所有问题:多个电机驱动器只需要一条RS485总线(最多4条线)即可方便的实现多机联合控制,而且只需要发送简单的二进制命令即可完成对电机的高级操作。
这样上位机的软硬件设计都得到了极大的简化,特别是软件程序设计,基本不用考滤电机的具体控制方式,只需要对它发送动作需求式的命令即可,这样上位机程序只需要专注于上层应用的实现即可,在逻辑层次上就简化了设计。


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沙发
dukedz| | 2018-5-4 17:32 | 只看该作者
你這種 485 通訊控制電機跟傳統單 CPU 直驅相比,同步性比較差。

主機要依次與每個電機通訊,且只有收到回覆之後才能與下一台電機通訊,總延時爲單個電機回覆所需時間 × 電機數量,電機越多延時越大。(你們爲了避免延時和衝突選擇不回覆廣播命令,這樣萬一電機沒有成功收到命令,主機也不知道了。)

而且當電機比較多的情況下,或 485 總線有其它設備的情況下,總線上數據量會比較大,然而這些數據會頻繁中斷電機驅動的 CPU, 對運動控制算法造成干擾。(如果數據接收優先級設的很低,那麼又將會容易丟命令)。

而且我看你們手冊中有寫到:
“停止通知功能在有多个控制器的RS485总线上可能引起总线冲突,这需要上层使用一定的机制来避免。”

所以建議你們使用 CDBUS 協議,跟你們的協議很像,只是同時含有源地址和目的地址。它配合 CDCTL 硬件控制器可以自動實現衝突避讓,各方面性能都大大提升。而且它是一個開源項目:
https://github.com/dukelec/cdbus_doc/blob/master/intro_zh.md

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板凳
515192147| | 2018-5-5 23:36 | 只看该作者
您 用的 是 哪种 CPU,要是 带 CAN 口,我帮您 把CAN 免费升级 成CANWeb协议,控制起来就 更简单、可靠了;
大家  优势互补,一起 发财,好像 我们联系过的,有机会 再合作合作

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地板
mmuuss586| | 2018-5-6 12:25 | 只看该作者
好像都是专用芯片做的吧;
专用芯片的话,可以考虑德国的芯片;

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123987 2018-6-4 14:36 回复TA
德国的芯片?请原谅我的孤陋寡闻。给几个型号参考下呗。 
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mmuuss586| | 2018-5-6 12:25 | 只看该作者
另外最好配个外壳,可以选配啊;

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6
漂到龙舟| | 2018-5-10 13:16 | 只看该作者
现在不是有CAN通信,Modbus通信控制吗,CAN能控制的东西会更多吧。

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7
DN170321| | 2018-5-26 14:32 | 只看该作者
我们有国产中科微马达驱动芯片,兼容TI, Allergo,TMC等系列,有需求可以联系我 QQ:2355239041

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