[实用新型]一种多通道步进电机驱动器

说明书

本实用新型公开了一种多通道步进电机驱动器，包括MCU,所述MCU输出8对互补的PWM，分别驱动四台步进电机；所述四台步进电机的增量式编码器连接至MCU的输入捕获功能口CAP，四台步进电机的相电流经过采样电阻采样后连接至MCU的ADC口。所述四台步进电机分别通过各自的零位开关、限位开关连接至MCU的IO口，以防止运行位移量超过实际的机械行程。本实用新型实用新型支持四台步进电机同时驱动，且支持实时位置反馈，产品系统架构简单，省略了多台电机驱动器之间的协调主控器，且仅需一片MCU及外围器件，相较独立驱动器，降低了三片MCU及其外围器件的成本。

技术领域

本实用新型涉及电机驱动器领域，特别涉及一种多通道步进电机驱动器。

背景技术

步进电机在各种高精度的位移控制系统中应用十分广泛，如：打印机、雕刻机、电子检验分析仪器等。

众所周知步进电机的运行离不开驱动器，目前常规的驱动器只能驱动一台步进电机，而打印机、雕刻机、电子检验分析仪等位移控制系统一般需要4台步进电机，分别控制上下、左右、前后及旋转方向的位移量，如此则必须配备四台驱动器。

使用四台独立的步进电机驱动器时，由于各驱动器之间彼此独立、无法相互通讯协调，故还需一台协调主控器对于四台步进电机驱动器进行动作协调。最终造成控制系统整机系统架构复杂、体积大、成本高。

另外，目前常规的步进电机驱动器对于步进电机的驱动是开环控制，当步进电机因为负载过大堵转时，驱动器不能准确的反馈系统位置及进行实际位移量补偿。

对于产品整机体积有限、位移精确度要求高、系统成本预算低的位移控制系统，此实用新型的四通道输出、实时位置反馈的步进电机驱动器具有明显的优势和意义。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种多通道步进电机驱动器，仅用一片MCU同时独立驱动四台步进电机，简化系统复杂度。

本实用新型的技术方案是：

一种多通道步进电机驱动器，包括MCU, 所述MCU输出8对互补的PWM，分别驱动四台步进电机；所述四台步进电机的增量式编码器连接至MCU的输入捕获功能口CAP，四台步进电机的相电流经过采样电阻采样后连接至MCU的ADC口。

优选的，所述四台步进电机分别通过各自的零位开关、限位开关连接至MCU的IO口，以防止运行位移量超过实际的机械行程。

优选的，所述四台步进电机都通过磁场定向技术控制，驱动电流波形为正弦波。

优选的，所述MCU还通过串口连接上位机，接收上位机下发的控制指令，进而转换为四台电机的运行动作。

优选的，所述上位机直接下发指令，让步进电机回归机械零位处或者机械限位处，修改每台电机的加速率、减速率、运行速度、驱动电流和细分比例的参数。

优选的，所述上位机读取当前每台步进电机的工作状态、实际位置，包括是否有故障发生、运行中或待机中、正转或反转、是否在机械零位处、是否在机械限位处。

优选的，所述上位机启动驱动器的自检功能，以检测驱动器及四台步进电机的状态是否正常。

本实用新型的优点是：

本实用新型实用新型支持四台步进电机同时驱动，且支持实时位置反馈，相比目前常规的驱动器，有如下优势：

1、产品系统架构简单，省略了多台电机驱动器之间的协调主控器。

2、且仅需一片MCU及外围器件，相较独立驱动器，降低了三片MCU及其外围器件的成本。

3、只需一块PCB，相较独立驱动器需用4块PCB，很大程度降低了产品体积。