電子競(jìng)賽畢設(shè)的首選--RS485命令式電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，極大簡(jiǎn)化軟硬件設(shè)計(jì)

ericxia

到目前為止，在需要使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)時(shí)，還在使用通常的方案：選好電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)后，根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)上位機(jī)控制板，上位機(jī)與電機(jī)控制板之間通過幾條TTL控制線連接，然后設(shè)計(jì)控制程序驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制板：PWM、中斷、計(jì)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(shí)以上方案有幾個(gè)問題：
1. 上位機(jī)控制板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)板之間的連接線過多。在只有一個(gè)電機(jī)需要控制的情況下，這一點(diǎn)還不重要。但如果要同時(shí)控制多個(gè)，如3D打印機(jī)至少3個(gè)，多足機(jī)器人可能用到7、8個(gè)甚至十多個(gè)，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(jī)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(jī)控制流程，這會(huì)使上層應(yīng)用程序復(fù)雜度增加，處理的邏輯層次增多，不便于設(shè)計(jì)出穩(wěn)定的上位機(jī)控制程序。同樣在出現(xiàn)多個(gè)電機(jī)需要控制時(shí)，上位機(jī)的MCU需要騰出太多的CPU時(shí)間來處理電機(jī)控制問題，可能使其負(fù)荷嚴(yán)重不足，程序難以調(diào)試穩(wěn)定。
3. 目前大部分的電機(jī)驅(qū)動(dòng)反都是使用TTL方式連接控制，對(duì)于控制結(jié)構(gòu)比較分散的應(yīng)用，如機(jī)器人、自動(dòng)裝置來說，其控制信號(hào)的傳輸極易受到干擾，可能造成工作不穩(wěn)定。
針對(duì)上面這些問題，一種以RS485總線為基礎(chǔ)的命令式電機(jī)驅(qū)動(dòng)器會(huì)是更好的選擇。依附RS485總線比較強(qiáng)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(gè)上位機(jī)控制板通過一個(gè)簡(jiǎn)單的串口，就可以很好的解決上述所有問題：多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器只需要一條RS485總線（最多4條線）即可方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)合控制，而且只需要發(fā)送簡(jiǎn)單的二進(jìn)制命令即可完成對(duì)電機(jī)的高級(jí)操作。
這樣上位機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì)都得到了極大的簡(jiǎn)化，特別是軟件程序設(shè)計(jì)，基本不用考濾電機(jī)的具體控制方式，只需要對(duì)它發(fā)送動(dòng)作需求式的命令即可，這樣上位機(jī)程序只需要專注于上層應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)即可，在邏輯層次上就簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
目前市面上在售的這種電機(jī)控制板有天津飛普達(dá)能科技有限公司的FLST系列步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和FLDC系列直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，這些控制板設(shè)計(jì)尺寸很小，很方便集成到產(chǎn)品中。
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