基于ARM和TMC262的步进电机运动控制系统

刘 虎，张仁杰，刘 振，陈雷亮

(上海理工大学光电与计算机工程学院，上海200093)



基于ARM和TMC262的步进电机运动控制系统

刘 虎，张仁杰，刘 振，陈雷亮

(上海理工大学光电与计算机工程学院，上海200093)

介绍了一种高精度高可靠步进电机驱动控制系统的设计。该运动控制系统主要采用了STM32F10ZET6微控制器、TMC262步进电机驱动芯片。系统具有256 细分的高精度步进，并具有电机过载检测、堵转报警等功能。给出了硬件设计的框图，介绍了驱动电路的设计，分析了TMC262电流斩波原理和TMC262负载检测原理。在基于MODBUS通讯协议上设计了友好的PC上位机通信软件，测试结果表明所设计的控制系统达到了预期的设计效果和要求。

STM32；TMC262；步进电机；驱动控制

0 引言

步进电机是一种将数字脉冲信号转换成机械角位移或者线位移的数模转换原件。它的突出优点是能够在不涉及伺服系统复杂反馈环路的情况下实现良好的定位精度，并且具有性价比高、易于控制以及无积累误差等优点，随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求和应用量在民用、工业用的经济型数控开环定位系统中与日俱增。步进电机的驱动控制是近几年来发展起来的一种新的驱动技术，随着要求缩短步进电机的响应时间，提高运行速度等问题的提出，国内外的研究人员针对速度控制，在软件算法方面提出了基于T型速度模型和S型速度模型等数学模型上的控制方式，但都存在一定的问题。

本文利用微控制器STM32F103ZET6、步进电机驱动芯片TMC262设计的步进电机控制系统，减少了外围电路的设计，减少了电机控制软件设计的工作量，降低了开发成本，缩短了研发时间，并且达到了设计的预期效果和要求，具有较高的实用价值。……