本文選題：CAN總線　切入點：驅(qū)動器　出處：《北方工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器作為當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié),是各種數(shù)控設(shè)備必備的部件。現(xiàn)如今機(jī)床行業(yè)發(fā)展迅速,具有網(wǎng)絡(luò)性、高效性、低成本等優(yōu)點的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器已成為未來設(shè)備的必備。鑒于傳統(tǒng)意義上的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代化制造的發(fā)展,具有位置接口的總線式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器成為了許多運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計的重點研究開發(fā)方向。本文針對工業(yè)現(xiàn)場總線CAN總線通信技術(shù)研究為基礎(chǔ),設(shè)計研發(fā)了使用STM32和TC1002架構(gòu)的總線式閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器,在完成驅(qū)動器整體設(shè)計構(gòu)想后,對驅(qū)動器的硬件電路和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。在驅(qū)動器硬件電路方面,本文設(shè)計驅(qū)動器的主控芯片使用意法半導(dǎo)體公司推出的STM32F407VGT6,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制芯片使用天微公司開發(fā)的TC1002芯片。驅(qū)動器使用MCP2551作為CAN收發(fā)器接入通訊總線,CAN通訊總線的邏輯控制器使用USB-CANII邏輯分析儀,實現(xiàn)PC機(jī)上運(yùn)動控制軟件與驅(qū)動器的信息交互功能。此外,本文還按照模塊劃分對供電電路、各種芯片的外圍電路以及所需的輔助電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。完成PCB繪制、樣機(jī)制作后,為驅(qū)動器設(shè)計了系統(tǒng)程序的整體框架。在系統(tǒng)程序中移植了 RT-thread實時操作系統(tǒng),并在Keil編譯環(huán)境下使用C語言設(shè)計了 CAN通訊收發(fā)程序、編碼器信號采集程序、步進(jìn)電機(jī)位置速度閉環(huán)控制程序、S型速度規(guī)劃程序以及其他模塊的應(yīng)用程序。完成硬件設(shè)計和軟件編寫后,搭建總線式步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動器運(yùn)動測試平臺。利用VS2012設(shè)計了驅(qū)動器專用上位機(jī)控制軟件,對驅(qū)動器的各個功能進(jìn)行了驗證和測試,保證了驅(qū)動器的正常運(yùn)行�；赨SB-CANII邏輯分析儀完成了CAN總線多機(jī)通信、速度規(guī)劃、閉環(huán)運(yùn)動測試、點到點運(yùn)動控制等實驗。實驗測試結(jié)果表明本文設(shè)計的驅(qū)動器達(dá)到了預(yù)期效果,為今后研究工作的深入進(jìn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。
[Abstract]:Stepping motor driver, as a key link in the CNC system today, is a necessary part of all kinds of numerical control equipment. Nowadays, the machine tool industry is developing rapidly, with network and high efficiency. Stepping motor drivers with low cost and other advantages have become necessary for future equipment. Since the traditional stepper motor drivers can no longer adapt to the development of modern manufacturing, The bus stepping motor driver with position interface has become the focus of research and development in the design of many motion control systems. This paper is based on the research of industrial field bus CAN bus communication technology. A bus-type closed-loop stepper motor driver based on STM32 and TC1002 is designed and developed. After the design of the driver, the hardware circuit and software system of the driver are designed. In this paper, the main control chip of the driver is designed using STM32F407VGT6 produced by Italy Semiconductor Company, and the stepper motor drive control chip uses TC1002 chip developed by Tianwei Company. The driver uses MCP2551 as the CAN transceiver to access the can communication bus. The logic controller of the line uses the USB-CANII logic analyzer, In addition, according to the module division, the power supply circuit, the peripheral circuit of various chips and the auxiliary circuit are designed in detail. The PCB drawing is completed. After the prototype is made, the whole frame of the system program is designed for the driver. The RT-thread real-time operating system is transplanted into the system program, and the CAN communication transceiver program and the encoder signal acquisition program are designed by using C language in the Keil compiling environment. Step Motor position and Speed Closed-Loop Control Program S-Type Speed Planning Program and other Module applications. After completion of hardware design and software programming, The motion test platform of the closed-loop drive of step motor is built. The control software of the driver is designed by using VS2012, and the functions of the driver are verified and tested. Based on the USB-CANII logic analyzer, the CAN bus multi-computer communication, speed planning, closed-loop motion test are completed. The experimental results show that the driver designed in this paper has achieved the desired results and laid a good foundation for further research work in the future.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273;TM383.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1645534