新的步進(jìn)電機(jī)控制器/驅(qū)動器簡化步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計

　　在開始任何運動之前，通過SIP接口使用SetParam命令設(shè)置運轉(zhuǎn)參數(shù)：最低轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速、加速度、減速度以及其它運動參數(shù)值。為確保運動的完整性，在電機(jī)運動過程中，運動曲線的很多參數(shù)值是鎖定的，只能在電機(jī)被制動后才能更改這些參數(shù)。

　　圖2所示是Move命令的一個典型運動曲線。當(dāng)接收到一條 Move命令時，控制器將計算電機(jī)從靜止開始做加速運轉(zhuǎn)再返回到起始位置所需的步數(shù)N的運動曲線，整個過程都是由數(shù)字內(nèi)核硬件獨立完成的。

　　GoTo命令指示驅(qū)動器根據(jù)內(nèi)部22位絕對位置計數(shù)器的數(shù)值驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)到一個特定位置。 GoTo命令分為兩種：一種沿特定方向旋轉(zhuǎn);另一種是沿最直接路徑旋轉(zhuǎn)，即確定以最少步數(shù)達(dá)到所需位置的運動方向。對于每步旋轉(zhuǎn)1.8度的1/128微步電動機(jī)，22位計數(shù)器的解析率相當(dāng)于電機(jī)旋轉(zhuǎn)大約164周。即便齒輪減速比很大，有效解析率仍然在位置計數(shù)器的范圍內(nèi)。GoTo命令的運動曲線看起來與Move命令曲線相同，但是有一點不同，在GoTo命令中，達(dá)到命令指定的絕對位置所需步數(shù)是自動計算結(jié)果。

　　Run和GoUntil命令用于使電動機(jī)保持恒速旋轉(zhuǎn)，直到接到一條制動命令 (適用于Run命令)或者有外部事件發(fā)生(適用于GoUntil)為止。當(dāng)接收到一條制動命令時，控制器執(zhí)行下面兩種操作之一：緊急制動或減速制動。該器件還能執(zhí)行緊急制動或減速停止，然后提供三態(tài)輸出。

　　如圖3所示，使用一系列Run命令可以執(zhí)行復(fù)雜的運動。每接到一個新的Run命令后，控制器都會驅(qū)動電機(jī)做加速或減速旋轉(zhuǎn)到新命令指定的位置，并以指定速度保持旋轉(zhuǎn)，直到接收到下一條Run命令或一條Stop命令為止。當(dāng)接收到一條反向運轉(zhuǎn)命令時，電機(jī)減到最低速度，然后再向相反方向加速運轉(zhuǎn)。

　　電壓控制式微步進(jìn)

　　通常情況下，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路是電流式控制設(shè)計，電流控制器監(jiān)測并控制繞組電流強(qiáng)度。這種結(jié)構(gòu)讓設(shè)計人員能夠在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持所需的轉(zhuǎn)矩，而且電源電壓波動很小。這種設(shè)計非常適合全步和半步驅(qū)動器，而且也易于實現(xiàn)。很多設(shè)計人員避免在微步進(jìn)驅(qū)動器中使用電壓控制方式，因為電源電壓變化導(dǎo)致峰流有很大變化，而且，隨著轉(zhuǎn)速提高，電機(jī)的反電動勢(EMF )也會增強(qiáng)。不過，利用數(shù)字控制技術(shù)可以修正這些不利因素。

　　為實現(xiàn)這種電壓控制式驅(qū)動電路，需要利用一個PWM計數(shù)器/定時器電路來控制輸出脈寬，以數(shù)字方式設(shè)置輸出占空比。L6470通過在電機(jī)繞組上施加電壓來控制相電流。雖然不能直接控制相電流的幅度，但是，相電流與相電壓的大小、負(fù)載、轉(zhuǎn)矩、電機(jī)電學(xué)特性和轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。有效輸出電壓與電機(jī)電源電壓和KVAL系數(shù)的積成正比。KVAL的取值范圍是電源電壓的0%到100%。在微步進(jìn)驅(qū)動器中，這個最大值再乘以調(diào)制指數(shù)，可產(chǎn)生所選步數(shù)的正弦波。峰值電壓由下面的公式得出：

　　VOUT = VS ⋅KVAL

　　KVAL值由下面的公式得出：

　　KVAL = (Ipk x R)/Vs