一种基于STM32MCU的步进电机的控制设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于STM32MCU的步进电机的控制设备，包括客户端、控制器MCU、步进电机驱动器和步进电机，所述客户端与控制器MCU之间通过电性连接，所述客户端与控制器MCU之间通信兼容USB、RS、RS等多种接口，所述控制器MCU与步进电机驱动器之间通过电性连接，所述控制器MCU与步进电机驱动器之间经脉冲信号、方向信号、使能信号进行信号传递，所述步进电机驱动器与步进电机之间通过电性连接。本发明专利技术涉及一种基于STM32MCU的步进电机的控制设备，通过算法实现了步进电机的运行过程，可以使步进电机高效精确的运行，减少步进电机使用的开发难度；采用多种接口统一的通信协议，控制步进电机简单直观，又不乏灵活性的特点。又不乏灵活性的特点。又不乏灵活性的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备


[0001]本专利技术属于步进电机控制
，具体为一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备。

技术介绍

[0002]我国的步进电机在二十世纪七十年代初开始起步，七十年代中期至八十年代中期为成品发展阶段，新品种和高性能电机不断开发，目前，随着科学技术的发展，特别是永磁材料、半导体技术、计算机技术的发展，使步进电机在众多领域得到了广泛应用，但是目前步进电机控制设备存在一些问题：1、步进电机无法直接接到直流或交流电源上工作，必须使用专用的驱动电源(步进电机驱动器)，不同的电机开发不同的驱动器；2、在实际使用中，每次都需要针对不同的步进电机驱动器进行对接，通过开发实现运动控制；而且在步进电机的启动或加减速时，如果步进脉冲变化太快，转子由于惯性而跟随不上电信号的变化，产生堵转、失步和超步。因此，需要设计一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备。

技术实现思路
：
[0003]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，解决了
技术介绍
中提到的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备技术方案：
[0005]一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，包括客户端、控制器MCU、步进电机驱动器和步进电机，所述客户端与控制器MCU之间通过电性连接，所述客户端与控制器MCU之间通信兼容USB、RS232、RS485等多种接口，所述控制器MCU与步进电机驱动器之间通过电性连接，所述控制器MCU与步进电机驱动器之间经脉冲信号、方向信号、使能信号进行信号传递，所述步进电机驱动器与步进电机之间通过电性连接，所述步进电机驱动器与步进电机之间采用封装形式进行安装。
[0006]作为优选，所述客户端可以运行在PC端，手机端等各种硬件设备上，采用界面直接操作，用于控制设备的运行参数，主要是控制负载后步进电机的启动频率和步进电机固有的最高转速以及目标转速和运行时间。
[0007]作为优选，所述控制器MCU是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口及LCD驱动电路都整合在单一芯片上。
[0008]作为优选，所述控制器MCU的内部设置有MCU定时器，所述MCU定时器包括时钟源、计数器时钟、计数器和自动重装载寄存器，所述时钟源为定时器时钟TIMxCLK，即内部时钟CK_INT，经APB1预分频器后分频提供，如果APB1预分频系数等于1，则频率不变，否则频率乘以2，库函数中APB1预分频的系数是2，即PCLK1＝36M，所以定时器时钟TIMxCLK＝36*2＝72M。
[0009]作为优选，所述计数器时钟为定时器时钟，经过PSC预分频器之后，即CK_CNT，用来
驱动计数器计数，PSC是一个16位的预分频器，可以对定时器时钟TIMxCLK进行1～65536之间的任何一个数进行分频，具体计算方式为：CK_CNT＝TIMxCLK/(PSC+1)。
[0010]作为优选，所述计数器为CNT，是一个16位的计数器，只能往上计数，最大计数值为65535，当计数达到自动重装载寄存器的时候产生更新事件，并清零从头开始计数。
[0011]作为优选，所述自动重装载寄存器为ARR，是一个16位的寄存器，这里面装着计数器能计数的最大数值，当计数到这个值的时候，如果使能了中断的话，定时器就产生溢出中断。
[0012]作为优选，所述步进电机又称为脉冲电机，是基于最基本的电磁铁原理，是一种可以自由回转的电磁铁，其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩，所述步进电机的精度为步进角的3
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5％，且不累积。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术涉及一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，通过算法实现了步进电机的运行过程，可以使步进电机高效精确的运行，减少步进电机使用的开发难度；采用多种接口统一的通信协议，控制步进电机简单直观，又不乏灵活性的特点，在具体的使用中，与传统的步进电机的控制设备相比较而言，本外基于STM32 MCU的步进电机的控制设备具有以下两个有益效果：
[0014]首先，通过STM32微控制器封装了步进电机的驱动器控制，实现了简单操作性，降低使用者的使用难度，通过多种接口连接，实现步进电机的灵活控制和步进电机控制的通用性；
[0015]其次，通过算法的运用，合理设计步进电机启动与停止的运行过程，防止步进电机运行出现常见的堵转、失步和超步，减少控制运行的问题。
附图说明：
[0016]为了易于说明，本专利技术由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0017]图1为本专利技术的设备示意图；
[0018]图2为本专利技术的控制器运行示意图。
[0019]图中：1、客户端；2、控制器MCU；3、步进电机驱动器；4、步进电机。
具体实施方式：
[0020]如图1
‑
2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：
[0021]实施例：
[0022]一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，包括客户端1、控制器MCU 2、步进电机驱动器3和步进电机4，所述客户端1与控制器MCU 2之间通过电性连接，所述客户端1与控制器MCU 2之间通信兼容USB、RS232、RS485等多种接口，所述控制器MCU 2与步进电机驱动器3之间通过电性连接，所述控制器MCU 2与步进电机驱动器3之间经脉冲信号、方向信号、使能信号进行信号传递，所述步进电机驱动器3与步进电机4之间通过电性连接，所述步进电机驱动器3与步进电机4之间采用封装形式进行安装。
[0023]其中，所述客户端1可以运行在PC端，手机端等各种硬件设备上，采用界面直接操作，用于控制设备的运行参数，主要是控制负载后步进电机4的启动频率和步进电机4固有的最高转速以及目标转速和运行时间，便于人们的后序操作使用。
[0024]其中，所述控制器MCU 2是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口及LCD驱动电路都整合在单一芯片上，以形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
[0025]其中，所述控制器MCU 2的内部设置有MCU定时器，所述MCU定时器包括时钟源、计数器时钟、计数器和自动重装载寄存器，所述时钟源为定时器时钟TIMxCLK，即内部时钟CK_INT，经APB1预分频器后分频提供，如果APB1预分频系数等于 1，则频率不变，否则频率乘以 2，库函数中APB1预分频的系数是2，即PCLK1＝36M，所以定时器时钟TIMxCLK＝36*2＝72M，通过MCU定时器的设置，可精准控制信号传递的增减。
[0026]其中，所述计数器时钟为定时器时钟，经过PSC预分频器之后，即CK_CNT，用来驱动计数器计数，PSC是一个16位的预分频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，包括客户端(1)、控制器MCU(2)、步进电机驱动器(3)和步进电机(4)，其特征在于：所述客户端(1)与控制器MCU(2)之间通过电性连接，所述客户端(1)与控制器MCU(2)之间通信兼容USB、RS232、RS485等多种接口，所述控制器MCU(2)与步进电机驱动器(3)之间通过电性连接，所述控制器MCU(2)与步进电机驱动器(3)之间经脉冲信号、方向信号、使能信号进行信号传递，所述步进电机驱动器(3)与步进电机(4)之间通过电性连接，所述步进电机驱动器(3)与步进电机(4)之间采用封装形式进行安装。2.根据权利要求1所述的一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，其特征在于：所述客户端(1)可以运行在PC端，手机端等各种硬件设备上，采用界面直接操作，用于控制设备的运行参数，主要是控制负载后步进电机(4)的启动频率和步进电机(4)固有的最高转速以及目标转速和运行时间。3.根据权利要求1所述的一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，其特征在于：所述控制器MCU(2)是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口及LCD驱动电路都整合在单一芯片上。4.根据权利要求1所述的一种基于STM32 MCU的步进电机的控制设备，其特征在于：所述控制器MCU(2)的内部设置有MCU定时器，所述MCU定时器包括时钟源、计数器时钟、计数器和自动重装载寄存器，所述时钟源为定时器时钟TIMxCLK，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨安荣，欧阳松，吴初耀，
申请(专利权)人：苏州石头记智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：