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        TMC428.doc

         

        TMC428-3軸步進,伺服控制芯片:
        3軸步進電機控制芯片-TMC428的原理以應用
        摘 要:專用步進電機控制器可以控制多達3軸步進電機,內部集成波形發生器,脈沖發生器,可以實現3軸聯動以及獨立動作。可大大減少外部電路的設計,減輕上位微處理器的負擔。
        關鍵詞: SPI ; 控制 ; 波形發生器 ; 脈沖發生器
        目前許多設備上需要用到多個電機的控制,在設計開發過程中自然會增加開發難度,而且難度隨著控制軸數的增多而增大。TMC428是TRINAMIC公司開發的3軸步進電機控制芯片,它可以減少外圍電路,減少電機控制軟件設計的工作量,降低開發成本,縮短研發時間。
        TMC428具有系統所需的所有運動控制功能,以其為核心控制3個TMC2X6或TMC2X9(該公司的驅動芯片)構成3軸步進系統的控制和驅動功能,該控制系統具有體積小,結構簡單,內部可構成虛擬閉環等許多優點。IO部分可以由其上位的微控制器來實現。
        1. 主要性能
        TMC428是小尺寸、高性價比的二相步進電機控制芯片。它帶有二個獨立的SPI口,可分別與微處理器和帶有SPI接口的步進電機驅動器相連以構成完整的系統。其控制指令可由微處理器通過SPI接口給定。TMC428提供了所有與數字運動控制有關的功能,包括位置控制、速度控制及微步控制等步進電機常用的控制功能。這些功能如果讓微處理器來完成,則需占用大量的系統資源,所以它的使用可將微處理器解放出來,以把資源用在接口的擴展和對步進電機的更高層次的控制上。此外,TMC236也是TRINAMIC公司開發的帶有串行接口的步進電機驅動器。3個TMC236連結構成的菊花鏈(Daisychain)結構便是一種基于串行通訊的網絡結構,可以使多個具有串行通信接口的設備以接力的方式傳遞數據。TMC428可以通過SPI接口與它們相連接,以同時控制3個二相步進電機。
        TMC428的主要特點如下:
        ● 可以控制多達3軸的2相步進電機而且各軸之間可以獨立運行
        ● 與微控制芯片和驅動芯片通過簡單的SPI通訊,使用簡單,便于構成虛擬的閉環網絡,控制器可以時刻得知驅動器的狀態
        ● 內有24bit位置計數器
        ● 根據微處理器給定的電機運動參數(位置,速度、加速度),依照梯形或三角形的速度由線產生驅動脈沖波形和順序,來對電機進行位置和速度控制。可以在電機運行過程中更改電機參數如速度,加速度,目標位置等。
        ● 可微步控制。采用6位分辨率的微步細分可實現64,32,16,8,4,2,1。每個電機可分別選擇其需要的微步分辨率。滿步頻率最高達20kHz。
        ● 通過可編程電流比例控制,可以使電機在不同的工作狀態下采用大小不同的工作電流。控制電機工作可在8個檔次上,分別是最大電流的12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%、75%、87.5%、100%
        ●根據不同的應用提供有SSOP16、SOP24,DIL20三種封裝可選。如圖1


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