【基于GD32-RS232接口一体化步进电机驱动控制器】

只看该作者 · 2013-11-24 14:27

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

只看该作者 · 2013-11-24 14:54

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。

只看该作者 · 2013-11-25 12:01

为啥不一步到位做成485接口的，实用性更强。

只看该作者 · 2013-11-25 12:43

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。

只看该作者 · 2013-11-26 18:21

很不错狂赞

只看该作者 · 2013-11-26 18:33

步进电机驱动，很好，成本怎么样？

只看该作者 · 2013-11-26 20:45

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。

只看该作者 · 2013-11-26 20:47

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！

只看该作者 · 2013-11-27 18:14

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

只看该作者 · 2013-11-27 18:52

不错的设计赞一个

只看该作者 · 2013-11-27 21:13

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。

只看该作者 · 2013-11-27 22:30

开源的硬件，我也模仿一下

只看该作者 · 2013-11-27 22:33

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。

只看该作者 · 2013-11-27 22:43

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

2万 · 2013-11-27 23:52

我一直用DSP2000做控制

只看该作者 · 2013-12-6 17:36

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。

2万 · 2013-12-6 18:01

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

2万 · 2013-12-6 18:02

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

只看该作者 · 2013-12-12 13:57

看起来还不错！

只看该作者 · 2013-12-12 14:55

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