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【基于GD32-RS232接口一体化步进电机驱动控制器】

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 楼主| 发表于 2013-11-24 14:27 | 显示全部楼层 |返回版面|阅读模式
本帖最后由 xufei043 于 2013-11-26 21:20 编辑

基于GD32-RS232接口一体化步进电机驱动控制器

1.     物理尺寸特性
       微型化设计,小体积45 mm x 45 mm x15mm
       定位孔:Φ3mm x5mm:37.8mm x 37.8mm
       高效散热系统
2.     电机驱动特性
       宽电压输入12 ~ 24VDC
       20级可调相电流输出,最大2A峰值电流,指令在线调整
       1、2、4、8、16、32微步细分,指令在线调整
       双H桥恒流控制,指令在线可调整释放/使能
       自动低电流锁定功能,降低功耗
       适用于57及以下两相四线制步进电机
       适用于1.8°及0.9°步距角电机
       空载转速可达2500 RPM
       最大运行步数1 ~ 4294967295
       过温、过流保护
3.     通讯特性
       RS232 三线串口通讯
       通信波特率19200
       通信接口光耦隔离
4.     功能
       控制、驱动、算法三合一
       指令控制,方便调试和简化应用
       智能加减速算法,提升电机运动性能
       结构小巧,便于安装及系统集成
       高级运动控制算法,智能线性加减速控制
       配置参数可指令控制保存,可指令读取查看
       指令简单易操作
       傻瓜型用户界面,方便操作及移植开发

实物图片:






测试视频:
http://v.youku.com/v_show/id_XNTk0MTgyNDYw.html

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 楼主| 发表于 2013-11-24 14:54 | 显示全部楼层 |返回版面
这个应用旨在引导一种模块化(module)设计思想,将传统步进电机的控制器(controller)、驱动器(Driver)、运动算法(Arithmetic)三合一,使其成为一个模块,或者称其为Black Box,使用者可以不用了解Box内的电路设计,程序架构,只需关心接口(interface)即可,这种接口可以适应多种主机(Host)控制,诸如PC,MCU,FPGA,PLC之类。
Black Box替用户完成大于95%的工作量,使用者只需完成少于5%的工作量,即可快速完成平台的系统搭建。

同时这个应用也很好的验证了GD32的系统抗干扰性和稳定性,MCU和Driver之间没有任何隔离,电机启停瞬间没有丝毫影响MCU工作。
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发表于 2013-11-25 12:01 | 显示全部楼层 |返回版面
为啥不一步到位做成485接口的,实用性更强。
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 楼主| 发表于 2013-11-25 12:43 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 xufei043 于 2013-11-25 13:00 编辑
error_dan 发表于 2013-11-25 12:01
为啥不一步到位做成485接口的,实用性更强。

这个可以有。
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发表于 2013-11-26 18:21 | 显示全部楼层 |返回版面
很不错狂赞
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发表于 2013-11-26 18:33 | 显示全部楼层 |返回版面
步进电机驱动,很好,成本怎么样?
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 楼主| 发表于 2013-11-26 20:45 | 显示全部楼层 |返回版面
heshenggui 发表于 2013-11-26 18:21
很不错狂赞

这只是一个方案,国外早已就有这样的case,国内也已有成熟的产品,接口也比较丰富,如果想多个电机控制,较成熟的有RS485和CAN总线。
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 楼主| 发表于 2013-11-26 20:47 | 显示全部楼层 |返回版面
huangjia22 发表于 2013-11-26 18:33
步进电机驱动,很好,成本怎么样?

这个方案,旨在体现一种步进电机驱动控制器的模块化设计思想,如果要产品化,性价比会很好,成本会很有竞争性!
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发表于 2013-11-27 18:14 | 显示全部楼层 |返回版面
xufei043 发表于 2013-11-26 20:47
这个方案,旨在体现一种步进电机驱动控制器的模块化设计思想,如果要产品化,性价比会很好,成本会很有竞 ...

如果把成本压下来了,那么稳定性和可靠性怎么样
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发表于 2013-11-27 18:52 | 显示全部楼层 |返回版面
不错的设计赞一个
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 楼主| 发表于 2013-11-27 21:13 | 显示全部楼层 |返回版面
huangjia22 发表于 2013-11-27 18:14
如果把成本压下来了,那么稳定性和可靠性怎么样

经测,暂没发现问题。
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发表于 2013-11-27 22:30 | 显示全部楼层 |返回版面
开源的硬件,我也模仿一下
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 楼主| 发表于 2013-11-27 22:33 | 显示全部楼层 |返回版面
筱禾1988 发表于 2013-11-27 22:30
开源的硬件,我也模仿一下

大概做法,简单:
1)controller:MCU即可,GD32,抑或STM32。------完全兼容
2)driver:找一款专用的步进电机驱动IC,支持步数细分和电流修改即可。-------ST、TI都有类似IC
3)arithmetic:主要涉及加减速控制、driver控制管理。------论坛上一搜一大把,稍稍修改即可为己用。
4)interface:RS485接口简单,控制也容易。------有很多这样的例程可移植。
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发表于 2013-11-27 22:43 | 显示全部楼层 |返回版面
xufei043 发表于 2013-11-27 22:33
大概做法,简单:
1)controller:MCU即可,GD32,抑或STM32。------完全兼容
2)driver:找一款专用的步 ...

谢谢指点
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发表于 2013-11-27 23:52 | 显示全部楼层 |返回版面
我一直用DSP2000做控制
欢迎进入【TI DSP 论坛】 & 【DSP 技术】
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 楼主| 发表于 2013-12-6 17:36 | 显示全部楼层 |返回版面
zhangmangui 发表于 2013-11-27 23:52
我一直用DSP2000做控制

如果仅仅做指令控制和驱动控制,普通M3内核的MCU完全够用了,但是如果涉及到CNC控制,一般的MCU就有点捉襟见肘了,特别是在做插值和插补运算的时候,少不了浮点的计算,DSP这个时候就显得强大了不少。
但话说M4内核的MCU已带有DSP的FPU功能,理应可以完成相应功能。但Controller和Driver的配合应该是互补的,如果Driver功能足够的强大,就不会太挑剔Controller的性能。
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发表于 2013-12-6 18:01 | 显示全部楼层 |返回版面
xufei043 发表于 2013-12-6 17:36
如果仅仅做指令控制和驱动控制,普通M3内核的MCU完全够用了,但是如果涉及到CNC控制,一般的MCU就有点捉 ...

说的很好  其实我们更应该将DSP看做是一门技术
不能一说DSP就想到了TI   M3内嵌了FPU
其实也就是DSP了
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发表于 2013-12-6 18:02 | 显示全部楼层 |返回版面
xufei043 发表于 2013-12-6 17:36
如果仅仅做指令控制和驱动控制,普通M3内核的MCU完全够用了,但是如果涉及到CNC控制,一般的MCU就有点捉 ...

欢迎你多多支持一下DSP技术版块和TI DSP论坛版块
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发表于 2013-12-12 13:57 | 显示全部楼层 |返回版面
看起来还不错!
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 楼主| 发表于 2013-12-12 14:55 | 显示全部楼层 |返回版面
make8419247 发表于 2013-12-12 13:57
看起来还不错!

TKS!设计之初,就以用户的角度来构思方案,
所以在功能上完全达到预定要求:
1、接口简单---RS232(Tx,Rx,GND)
2、指令简单---命令+参数
3、操作简单---指令操作电机启停、加减速控制
4、结构简单---小巧、有散热片
性能上也毫不逊色:
1、系统稳定---接口隔离、过流保护、高温停机
2、智能算法---自动选择梯形or三角形加减速波形,42电机空载可达2500RPM以上
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