基于TMC428的步进电机控制系统设计.doc

基于TMC428的步进电机控制系统设计.doc基于TMC428的步进电机控制系统设计摘要:利用TMC428步进电机专用控制器配合驱动电路设计性能优良,结构简单,可靠性高的运动控制系统。通过设置TMC428内部参数寄存器和片内RAM的值,可使TMC428能够同时控制三个步进电机,实现三轴控制系统。关键词:TMC428;TMC236;三轴控制;SPI接口中图分类号:TM301文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)25-7132-02 BasedontheTMC428StepperMotorControlSystemDesign SUYuan-ping (JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Nanchang330013,China) Abstract:UseTMC428steppermotorcontrollertogetherwithdrivercircuittodesignamotioncontrolsystemwhichhassimplestructureandperfectcharacteristic,-chipRAMofTMC428,itcanmakeTMC428controlthreesteppermotorinthesametime,andrealizethree-axiscontrolsystem. Keyword:TMC428;TMC236;three-axiscontrol;SPIinterface 步进电机是一种重要的执行装置,广泛用于工业控制和各种办公设备中,步进电机的稳定可靠运行直接关系到工业控制的精度和设备的质量,特别是在高精度数控系统中更是要求步进电机能够精确运行。如何实现对步进电机的精确可靠控制成为工业控制等系统中的关键技术。多年来很多专家学者研制出很多性能较好的步进电机控制系统,然而,早期的步进电机控制系统体积大,使用的元器件多,这给系统的可靠运行带来了较大的隐患。随着电子技术的发展,很多功能单元都走向模块化和数字化,并且具有体积小,重量轻,工作可靠性高,成本低等优点,而且能够实现多轴控制,这给步进电机控制系统的设计带来了很大的方便。由TRINAMIC公司生产的TMC428就是这样一款三轴步进电机运动控制芯片。这里使用TMC428控制芯片设计一种三轴步进电机控制系统,本系统可用于经济型三轴数控系统中。 1TMC428芯片及其功能 TMC428是一种小尺寸、高性价比的二相步进电机控制器,包括位置控制、速度控制及微步控制等步进电机常用的控制功能,可同时对三个二相步进电机进行控制。带有2个独立的SPI接口,可分别与微处理器和带有SPI接口的步进电机驱动器相连接,能够与3个TMC236相连接构成菊花链结构。 TMC428采用16引脚封装,是由各个单元的寄存器和片内RAM构成的。其内部包括二个外部串行接口、波形发生器和脉冲发生器、微步单元、多口RAM控制器和中断控制器。如图1所示。SPI串行通信使用32bit数据长度的简单协议,与电机驱动器相连接时,其数据传输速率高达1Mbit/s。时钟输入范围宽且时钟频率最高可达16MHz,。 1.