電子競賽畢設(shè)的首選--RS485命令式電機驅(qū)動器，極大簡化軟硬件設(shè)計

ericxia

到目前為止，在需要使電機驅(qū)動器控制電機時，還在使用通常的方案：選好電機驅(qū)動器和電機后，根據(jù)電機驅(qū)動器設(shè)計上位機控制板，上位機與電機控制板之間通過幾條TTL控制線連接，然后設(shè)計控制程序驅(qū)動電機控制板：PWM、中斷、計數(shù)等。
相信絕大部分人都是選用這種方案，而且覺的沒毛病，很好呀。
其實以上方案有幾個問題：
1. 上位機控制板與電機驅(qū)動板之間的連接線過多。在只有一個電機需要控制的情況下，這一點還不重要。但如果要同時控制多個，如3D打印機至少3個，多足機器人可能用到7、8個甚至十多個，問題就來了，光連接這么多的控制線就是問題，更別說一般的MCU有沒有那么多的GPIO使用了。而且連接這么多的TTL控制線，穩(wěn)定性抗干擾能力都容易出現(xiàn)問題。
2. 上位機的程序除了要完成上層應(yīng)用邏輯外，還得完成低層的電機控制流程，這會使上層應(yīng)用程序復雜度增加，處理的邏輯層次增多，不便于設(shè)計出穩(wěn)定的上位機控制程序。同樣在出現(xiàn)多個電機需要控制時，上位機的MCU需要騰出太多的CPU時間來處理電機控制問題，可能使其負荷嚴重不足，程序難以調(diào)試穩(wěn)定。
3. 目前大部分的電機驅(qū)動反都是使用TTL方式連接控制，對于控制結(jié)構(gòu)比較分散的應(yīng)用，如機器人、自動裝置來說，其控制信號的傳輸極易受到干擾，可能造成工作不穩(wěn)定。
針對上面這些問題，一種以RS485總線為基礎(chǔ)的命令式電機驅(qū)動器會是更好的選擇。依附RS485總線比較強的抗干擾能力和較大的傳輸距離，通過一定的協(xié)議以尋址的方式，可以讓一個上位機控制板通過一個簡單的串口，就可以很好的解決上述所有問題：多個電機驅(qū)動器只需要一條RS485總線（最多4條線）即可方便的實現(xiàn)多機聯(lián)合控制，而且只需要發(fā)送簡單的二進制命令即可完成對電機的高級操作。
這樣上位機的軟硬件設(shè)計都得到了極大的簡化，特別是軟件程序設(shè)計，基本不用考濾電機的具體控制方式，只需要對它發(fā)送動作需求式的命令即可，這樣上位機程序只需要專注于上層應(yīng)用的實現(xiàn)即可，在邏輯層次上就簡化了設(shè)計。
目前市面上在售的這種電機控制板有天津飛普達能科技有限公司的FLST系列步進電機驅(qū)動器和FLDC系列直流電機驅(qū)動器，這些控制板設(shè)計尺寸很小，很方便集成到產(chǎn)品中。
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