基于can-bus和stm32智能步进电机驱动控制模块设计word格式论文.docx

摘要步进电机具有可开环控制、无累积误差、精确定位等特性，在自动化控制领域起着举足轻重的作用。在仪用精密定位系统中，步进电机愈加显示出其优异特性。随着国民经济的发展，多步进电机的驱动控制系统是目前的主流应用，而一个系统整机性能的好坏与其驱动控制架构模式的优劣密切相关。因此，对多个步进电机的应用架构进行研究和探讨是十分必要的。传统的步进电机驱动架构多采用集中并行式控制模式，存在实时性差等不足，本文针对此现状提出了新的步进电机应用架构——分布串行式控制架构。文中基于STM32 系列芯片和CAN总线设计了分布式智能步进电机驱动控制系统，与传统集中并行式控制架构相比，分布串行式控制架构具有可靠性高、灵活性好、实时性强的突出特点。本文对步进电机进行了相关介绍，并结合其细分驱动技术，针对仪器仪表等多步进电机的应用场合，设计了分布式智能电机驱动控制系统。主要包括上位机控制管理界面的编写、下位机主节点、子节点硬件设计以及CAN通信的实现。下位机通过RS232 串口与上位机通讯，为研究方便，选取PC机为上位机。采用LabWindows/CVI编写上位机控制界面，可控制各个节点的运行，对各节点步进电机的启停、正反转、步数、细分数等进行控制。下位机各节点通过CAN总线实现及时地通信，且各个子节点具有智能性，主节点只需发送命令，具体控制可由子节点独立完成。各节点主控制器均采用高性能、低功耗的STM32F103ZET6芯片，子节点电机驱动模块选用THB7128高细分两相混合式步进电机专用驱动芯片，细分数最高可达128，步进电机定位精度的提高使得系统整机性能得以完善。系统具有过流保护、短路保护等功能。本文的目的是开发一套性能优越、操作易行、结构合理、通用性好的分布式智能步进电机驱动控制模块。测试结果表明：该系统可以达到预设指标。系统运行性能优良、可靠、稳定、灵活，系统驱动电流可调，适用于驱动28 系列、42 系列、57 系列等多种型号的中小功率两相混合式步进电机，具有很好的研究和应用价值以及广阔的市场前景。关键词：步进电机，细分驱动，分布串行式，STM32,CAN,LabWindows/CVIABSTRACTThesteppermotorwithopen-loopcontrol,noaccumulatederror,accuratepositioning, playsanimportantroleintheautomationandcontrolsystems.Instrumentwithaprecision positioningsystem,thesteppermotorisincreasinglyshowingitsexcellentfeatures.Withthe developmentofthenationaleconomy,themulti-steppermotordrivecontrolsystemisthe currentmainstreamapplications,whileasystemofmachineperformanceiscloselyrelatedto thequalityofitsprosandconsofthedrivecontrolarchitecturemode.Therefore,itisvery necessaryto research andexploremultiplestepper motor application architecture.Thetraditionalcontrolofsteppermotordriverarchitectureadoptscentralized concurrencycontrolmode,thereisalackofreal-timeandpoor,newsteppermotor applicationarchitectureisproposedforthestatusquo-serialdistributedcontrolarchitecture. Thetext distributed intelligent steppermotordrive control system designbased on theSTM32 serieschipandCANbus,serialdistributedcontrolarchitecturewithoutstandingreliability, flexibility,real-time , compared with thetraditional centralized parallel control architecture.Thispaperhascarriedontherelatedtosteppermotor,a