基于TMC428的步进电机控制系统设计

控制系统的软件主要完成对TMC428的初始化以及控制参数计算和发送的工作。在初始化过程中首先要对TMC428的工作模式进行设置，一个是位置控制模式和速度控制模式，另外就是TMC428所要控制的步进电机的个数。这些参数的设置是通过微处理器向TMC428的相关寄存器写数据来完成。其中位置和速度控制模式寄存器的地址为1010，在本系统中位置控制采用RAMP模式，速度控制采用VELOCITY模式。由于本系统是三轴控制设计，所以TMC428要同时对三个步进电机进行控制，因此在步进电机全局配置参数寄存器设置中要把寄存器的地两位设置为10，其他位采用默认值。根据TMC428的功能要求，每个电机都有自己的配置寄存器，对于电机的初始位置和初始速度都要在各自寄存器中单独设置。在初始化过程中对电机的目标速度、目标位置、实际速度和位置以及加速度和速度的最大值、最小值进行设置00地址表示电机1，01地址表示电机2，10地址表示电机三，其寄存器地址范围为0000～1110。当初始化完成后根据实际需要微处理器在任意时刻都可以改变寄存器和片内RAM中的数据以适应实际控制。本系统的软件工作过程如图四所以。

图四

五、总结

　　采用专用步进电机运动控制器和驱动电路组成的系统具有外围电路简单、系统抗干扰能力强和可靠性高等优点，可减少控制电路的开发成本。整个系统除了电源之外只有5个IC，因此，体积小，控制简单，特别适用于3轴步时电机的驱动。实验证明该驱动器控制的步时电机定位精度高，加、减速性能良好，同时，启停、反转性能也很优良。

参考文献：

　　1TMC428datasheet

　　2TMC236datasheet

　　3吴红星.《电机驱动与控制专用集成电路及应用》.北京：中国电力出版社，2006年

　　4于海生、潘松峰、于培仁、吴贺荣.《微型计算机控制技术》.北京：清华大学出版社，1999年

　　5董桂花.《步进电机控制系统的研究》.《农机化研究》.2003年03期。

　　6周明德.《单片机原理与技术》.北京：人民邮电出版社，2008年