基于单片机与A3955的步进电机驱动控制卡

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1、·34·基于单片机与A3955的步进电机驱动控制卡杨大柱，李成学(解放军汽车管理学院，安徽蚌埠233011)摘要：描述了两相双极性步进电机的控制驱动卡的系统构成，介绍了带有CAN总线控制器的P80C592单片机和A3955细分驱动芯片。关键词：单片机细分步进电机驱动控制卡中图分类号：TP399文献标识码：B文章编号：1002-6886(2011)03—0O34一o3StepperMotorControl—driveCardBasedonMCUandA3955YANGDazhu，LIChengxueAbstract：Thispaperde

2、scribesthesystemframeofthecontrol—drivecardoftwophasesbipolarsteppermotor．ItintroducestheP80C592single·chipmicrocomputerwithCANcontrollerandthemierosteppingmotordriveA3955．Keywords：MCU；mierostepping；steppermotor；control—drivecard步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。进电机的驱动电路，采用Allegro公

3、司的带细分功能的步进电机因为具有控制简单、价格低廉、直接接收数字信3955芯片；位于单片机上方的是CAN总线收发器，将CAN号(不用数模转换)等优点，越来越多的工业自动化设备总线电平与rIrrI电平互相转换；位于单片机下方的是限采用步进电机作为驱动选择。位开关处理电路，防止电机到达限位时，继续前进，起到保CAN(ControllerAreaNetwork)总线是一种有效支持护控制对象的作用。分布式控制或实时控制的串行通讯局域网络。由于其可2CAN总线靠性强、实时性好、链路简单、支持优先级处理等优点，已广泛应用于控制系统中的各检测和执行机

4、构之间的数据2．1CAN总线特性通讯，在工控领域兴起应用热潮。CAN作为专门应用于工业自动化领域的网络，具有本文针对两相双极性步进电机，介绍一款自行开发如下优点：的基于单片机与A3955的步进电机驱动控制。1)使用简单方便。采用CAN控制器芯片，用户只需要做两件事：对CAN控制器初始化，对CAN总线上的数1系统构成据进行收发操作。开发的控制卡具有结构简单、步进电机分辨率高、与2)高效可靠。CAN总线最高传输速率可达1Mbps；上位机数据交换速度快等优点。本卡主要分为单片机控同时，CAN总线作为多主节点，各节点通过总线仲裁获得制电路、CA

5、N驱动电路、电机细分驱动电路和限位处理电总线控制权，并拥有完善的错误处理机制，保证了数据传路四个部分。逻辑框图如图1所示。输的安全可靠。在图1中，位于2．2单片机P80C$92中间的是PHILIPSCAN控制器既有独立的芯片(如SJA1000)，也有置于公司生产的P80C592单片机片内部的(如P80C592)。本控制卡选用了内置单片机，是整个系统CAN控制器的P80C592单片机芯片，集成度高，结构简单。的核心；P80C592无P80C592是适用于自动和通用工业应用的8位高性能微内部程序存储器，位控制器，其主要特性如下：于单片机左侧

6、的是080C51中央处理单元(CPU)P80C592外部扩展●两路分辨率为8位的脉冲宽度调制输出的程序存储器；位于●具有8路模拟量输入的1O位ADC变换器单片机右侧的是步图1控制卡结构框图●一个新增加的包括四个捕获和三个比较寄存器的·35·16位定时器／计数器分电流控制电路和功率驱动电路一一搭建并组合。随着●具有总线故障管理功能的1MbpsCAN控制器集成电路的发展，步进电机微步驱动片的出现使步进电●在片监视跟踪定时器(WDT)机驱动器进入一个新的阶段。步进电机微步驱动芯片将CAN控制器与CPU的接口如图2所示，CPU通过阶梯电流控制模

7、块及功率驱动模块集成在一块芯片中。CA—NADR(CAN地址寄存器)、CANDAT(CAN数据寄存由它和微处理器组成的步进电机细分驱动器体积小，可靠器)、CANCON(控制寄存器)和CANSTA(状态寄存器)四性高，控制软件简单，驱动器开发周期短目前，这种芯片个特殊功能寄存器访问CAN控制器，也可以访问DMA逻已经广泛应用于智能仪器仪表、机器人控制等领域的中、辑。在CAN初始化时，通过CANADR和CANDAT对CAN小功率步进电机细分驱动器中。控制器进行没置，包括接收码、屏蔽码、波特率、中断管理本卡的步进电机驱动器采用了Alle~o公

8、司的全桥等；发送数据前，通过CANADR和CANDAT把标志码和发P~qVl步进电机驱动器3955。3955针对双极『生步进电机的送的数据送入发送缓冲器，然后启动CANCON寄存器的一相而设计，输出连续电流