一種集成CAN總線(xiàn)的步進(jìn)電機驅動(dòng)裝置

數字信號控制器dsPIC30F60IOA上電復位后首先調用初始化模塊，完成控制器通用I／O口的設置、內部高速模數轉換器、電機專(zhuān)用PWM控制器和CAN總線(xiàn)控制器的初始化任務(wù)，然后進(jìn)入主循環(huán)程序。在主循環(huán)程序中第一步先調用模數轉換模塊，讀入圖1中SPD電壓信號并轉換成步進(jìn)電機的轉速數據；第二步調用CAN總線(xiàn)通訊模塊。接收上位節點(diǎn)的控制命令，并產(chǎn)生應答信號；第三步先檢查電機使能信號CMD，如果該信號為有效則使能PWM驅動(dòng)脈沖模塊以產(chǎn)生步進(jìn)電機驅動(dòng)脈沖信號PWM1H／PWM1L～PWM4H／PWM4L，否則就禁止PWM驅動(dòng)脈沖模塊；第四步調用電機相電流測量模塊，dsPIC30F6010A內部的高速模數轉換器讀入圖1中IMOTOR1和IMOTOR2電壓信號并轉換成步進(jìn)電機相電流數據，從而實(shí)現對電機相電流的精確閉環(huán)控制。

4 系統實(shí)現
本文提出的集成CAN總線(xiàn)的步進(jìn)電機驅動(dòng)裝置采用模塊化設計方案，分別設計了dsPIC30F6010A主控通訊電路板和PWM驅動(dòng)放大電路板。該裝置的最高驅動(dòng)電壓為80 V，適用于多種類(lèi)型的步進(jìn)電機和控制軟件算法，PWM驅動(dòng)脈沖的工作頻率設計為40 kHz，以實(shí)現盡可能短的反應時(shí)間。集成的CAN總線(xiàn)接口實(shí)現了2．0B標準CAN協(xié)議報文的收發(fā)功能，完成了與上位計算機的通訊任務(wù)。實(shí)現的集成CAN總線(xiàn)的步進(jìn)電機驅動(dòng)裝置及其通訊波形如圖6所示，圖6(a)和圖6(b)分別是實(shí)驗電路板及CAN總線(xiàn)通訊波形。

5 結論
基于dsPIC30F6010A高性能數字信號控制器，本文提出的集成CAN總線(xiàn)的步進(jìn)電機驅動(dòng)裝置實(shí)現了CAN總線(xiàn)通訊電路和步進(jìn)電機驅動(dòng)電路一體化設計，具有系統集成度高和編程靈活的特點(diǎn)，不僅可對多種類(lèi)型步進(jìn)電機的相電流實(shí)現精確閉環(huán)控制，而且以嵌入式微控制器技術(shù)為核心，實(shí)現了從獨立的步進(jìn)電機驅動(dòng)器到具有CAN總線(xiàn)通訊能力的智能控制單元的技術(shù)升級。嵌入式CAN總線(xiàn)接口技術(shù)和步進(jìn)電機驅動(dòng)技術(shù)是當前汽車(chē)電子和自動(dòng)化控制領(lǐng)域里的共性技術(shù)，具有CAN總線(xiàn)接口的步進(jìn)電機驅動(dòng)裝置可以直接接入分布式CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，驅動(dòng)裝置成為了CAN總線(xiàn)中的智能節點(diǎn)，可實(shí)時(shí)接收上位節點(diǎn)的控制指令，對步進(jìn)電機的運行參數和運行狀態(tài)實(shí)施遠程網(wǎng)絡(luò )控制。