您的位置:首页 > 热点 >

详解步进电机控制器的设计

其中命令字寄存器Cmd_reg组成如下(对应的地址为“00”):

X未用位。 Ini对控制器初始化为1时有效。当该位为1时,备份寄存器的数据直接装入分频器的寄存器reg_data[15~0],装入后由硬件自动置O。 Newr当对正在运行的控制器写入新的分频系数时,对该位置1;当下一个分频器输出的clkout时钟来到时,将fdiv_back写入到reg_data[15~0]中,分频器便按新的分频系数进行分频。 Manner[1~0] 电动机的驱动方式,用来控制相位输出状态机的输出,“00”表示单四拍方式,四相位输出为(A-B-C-D);“Ol”表示双四拍,四相位输出为(ABBC-CD-DA),八拍(A-AB-B-BC-C-CD-DDA)。 分频系数备份寄存器(fdiv_back) 两字节寄存器,reg_data[15~0]为分频器的一个16位寄存器,接收fdiv_back的值,对系统的分频为2~65536。对于12MHz的输入频率,分频后频率为6MHz~183Hz,(本设计中,步进电机的启动转速、转距、加速度由使用者根据实际情况自己计算)分频后每个clkout走一个步距角。对于步距角为1.8°的电机,可以满足各种速度的要求。 3 分频器的设计

分频器是该控制器实现的关键,在这里作为一个独立的模块,data[15~0]为分频系数。系统时钟Clk被分频系数寄存器中值分频后,输出Clkout作为相位输出状态机的时钟,每个Clkout到来时,产生一次相位转换,步进电机运行一个步距角。分频器的程序如下:

图3所示为3分频时单四拍的输出仿真图。

结语

本文的创新点为将该步进电机控制器的控制字和分频系数映射在主控制器(DSP或单片机等)的内存空间,控制时仅需对其进行写操作,使步进电机的控制变得简单方便;而且,可节省主控制器(DSP或单片机等)的外围资源,减少板上负载。系统中可以加入电机运行总步数控制寄存器及其电路、加速度寄存器及其控制电路等,打造一个更智能的步进电机控制器。

标签: 步进电机FPG

相关阅读