[实用新型]一种步进驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及驱动器，尤其涉及一种步进驱动器，

背景技术

步进电机驱动器是广泛应用在工业机器人领域的运动执行机构驱动系统，主要应用于对定位有要求的场合，其广泛应用于机械，电子，纺织等行业。传统的步进电机驱动器都是依靠运动控制器发送脉冲来控制运动距离，速度及方向，传统的步进电机驱动器对运动控制器的依赖性比较高，多轴的运动控制器价格昂贵，不利于扩展。

市面上通用的运动控制解决方案，一般是通过四轴运动控制卡或八轴运动控制卡，发送脉冲来控制步进驱动器。但在半导体行业，对于一个运动平台，往往要控制多达十几个轴，甚至几十个轴。如果全部采用运动控制卡来控制的话，可能需要几张控制卡，价格不仅昂贵，而且上位控制的软件复杂程度也提升很多，容易出故障。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种步进驱动器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种步进驱动器，包括上位机以及与所述上位机通过Modbus通讯协议相连接的主控芯片，所述主控芯片包括数字处理器以及分别与所述数字处理器相连的计数器、定时器、脉宽调制模块和PID控制器。

在本实用新型所述的步进驱动器中，所述定时器包括用于设置运动速度命令的第一定时器和用于设置运动加速度命令的第二定时器，所述第一定时器和所述第二定时器分别与所述数字处理器相连接。

实施本实用新型的步进驱动器，有益效果是：降低了生产成本，简化了操作，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型步进驱动器实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

如图1所示，本实施例的步进驱动器，包括上位机1以及与上位机1通过Modbus通讯协议相连接的主控芯片2，主控芯片2包括数字处理器3以及分别与数字处理器3相连的计数器4、定时器5、脉宽调制模块6和PID控制器7。

上位机1和主控芯片2之间通过MODBUS协议相互通信。主控芯片2上配置有相关的拨码开关，来识别从机编号。

每次在运动开始之前，上位机1向主控芯片2发送运动控制命令，运动控制命令包括从机编号(Slave_Address)，运动模式功能码(Function)，加速度(Accel)，运动距离(Step_Num)，运动速度(Speed)，运动方向(Direction)，复位速度(Reset_Speed)，回程速度(Back_Speed)等。

在主控芯片2接收完毕这些信息后，主控芯片2会开始计算遵照当前的运动轨迹开始运行的话，需要的加速区间，减速区间，以及匀速运动的区间。

定时器5包括用于设置运动速度命令的第一定时器和用于设置运动加速度命令的第二定时器，第一定时器和第二定时器分别与数字处理器3相连接。

在主控芯片2接收完毕配置参数并规划好运动轨迹后，会相应的调整内部的第一定时器和第二定时器。第一定时器用来设置运动速度，第二定时器用来设置运动加速度。

在所有的运动参数设置好之后，上位机1可以通过MODBUS协议发送“运动开始”指令，主控芯片2根据该指令发出相应的驱动指令，从而使得本实施例的步进驱动器按照上位机规划好的运动模式开始运动。

如果对运动的实时跟随性要求比较高，也可以通过I/O触发的方式来控制。

在运动开始后，如果运动步数都未达到目标步数的时候，则计数器4自动累加，并且步进电机线圈相电流的参考电流值也按照规划的轨迹自动累加或累减，在相电路参考值变化后，这个数值会被送到PID控制器7中，在PID控制器7的调节的进程中，会采集当前相电流的数值，以及当前脉宽调制模块6输出的脉冲占空比，并对数据进行处理，实现自动调节PWM输出占空比的目的，进而实现相电流的自动调节，使步进电机转动。

在运动进行的过程中和运动完成之后，上位机1都不停的发送运动状态查询命令，查询主控芯片2是否已经完成指定的运动。如果运动已完成，主控芯片2会返回一个命令，通知上位机1，运动已完成，可以进行下一步的动作；如果运动未完成，主控芯片2会返回另外的命令，重新进行上述步骤。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。