一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块制造技术

本实用新型专利技术提出提供一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块，旨在实现稳定、高响应度的直流电机驱动方案，其特征在于，包括：主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路、驱动电机、霍尔编码器和CAN芯片，所述主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路及驱动电机依次连接，所述主控芯片经由所述CAN芯片与上位机连接并获取配置信息，并通过门逻辑芯片转换输出逻辑电平至所述H桥电路，继而对驱动电机进行控制，所述霍尔编码器与驱动电机连接用于获取驱动电机的运转信息并反馈至主控芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块
本技术涉及一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块。
技术介绍
随着工业技术发展，生产车间、生产工位的环境日益复杂，对生产设备(如设备中的电机)性能及稳定性要求在不断提高，现有电机设备的驱动方案大多是非智能式的，缺少对实时运转状态的应急和调整机制，已渐不能满足当代生产制造的需求，亟需进行解决。
技术实现思路
基于
技术介绍
，本技术提出提供一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块，旨在实现稳定、高响应度的直流电机驱动方案，其具体
技术实现思路
如下：一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块，其包括：主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路、驱动电机、霍尔编码器和CAN芯片，所述主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路及驱动电机依次连接，所述主控芯片经由所述CAN芯片与上位机连接并获取配置信息，并通过门逻辑芯片转换输出逻辑电平至所述H桥电路，继而对驱动电机进行控制，所述霍尔编码器与驱动电机连接用于获取驱动电机的运转信息并反馈至主控芯片。于本技术的一个或多个实施例中，所述配置信息包括电机的减速比、编码器分辨率、轮径和PID参数。于本技术的一个或多个实施例中，所述霍尔编码器与主控芯片之间由光耦件连接，由所述主控芯片通过外部中断控制光耦件的开关，进而监测霍尔编码器反馈的运转信息。于本技术的一个或多个实施例中，所述门逻辑芯片是型号为74HC00和74HC08的逻辑芯片。于本技术的一个或多个实施例中，所述主控芯片是型号为STM32F103C8T6的MCU芯片。本技术的有益效果是：主控芯片STM32F103C8T6通过三个I/O口(包括一个PWM口)输出控制信息至门逻辑芯片74HC00和74HC08，由其产生逻辑电平再输出至H桥电路，通过控制H桥电路的上臂P-MOS和下臂N-MOS的开关，进而控制驱动电机状态(正转，反转，刹车，悬空)；主控芯片STM32F103C8T6通过PWM输出控制转速，并由霍尔传感器采集电机转速，利用PID进行闭环控制，提供稳定、高响应度的直流电机驱动方案。附图说明图1为本技术的基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块框架图。图2为本技术所应用的H桥电路的结构示意图。具体实施方式如下结合附图，对本申请方案作进一步描述：参见附图1和2，一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块，其包括：主控芯片STM32F103C8T6、门逻辑芯片74HC00&74HC08、H桥电路、驱动电机、霍尔编码器和CAN芯片TJA1042T/3，所述主控芯片STM32F103C8T6、门逻辑芯片74HC00&74HC08、H桥电路及驱动电机依次连接，所述主控芯片STM32F103C8T6经由所述CAN芯片TJA1042T/3与上位机连接并获取配置信息，并通过门逻辑芯片74HC00&74HC08转换输出逻辑电平至所述H桥电路，继而对驱动电机进行控制，所述霍尔编码器与驱动电机连接用于获取驱动电机的运转信息并反馈至主控芯片STM32F103C8T6，所述配置信息包括电机的减速比、编码器分辨率、轮径和PID参数，所述霍尔编码器与主控芯片STM32F103C8T6之间由光耦件TLP291-4连接，由所述主控芯片STM32F103C8T6通过外部中断控制光耦件TLP291-4的开关，进而监测霍尔编码器反馈的运转信息。具体工作原理：上位机初始化用CAN线配置电机的减速比，编码器分辨率，轮径和PID参数；配置完成后，发送轮速，驱动板会调整到指定轮速。主控芯片STM32F103C8T6通过三个I/0口(包括一个PWM口)输入信息给门逻辑芯片74HC00和74HC08，再输出逻辑电平给H桥电路，通过控制上臂的P-MOS管(Q1和Q3)和下臂N-MOS管(Q2和Q4)的开关，进而控制驱动电机M的状态(正转，反转，刹车，悬空)；主控芯片STM32F103C8T6通过PWM输出控制转速，并由霍尔传感器采集电机M转速，利用PID进行闭环控制。PID控制(比例-积分-微分控制)是一个在工业控制应用中常见的反馈回路控制方式，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成，PID控制的基础是比例控制，积分控制可消除稳态误差，微分控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势.主控芯片STM32F103C8T6的控制信号真值表如下：上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块，其特征在于，包括：主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路、驱动电机、霍尔编码器和CAN芯片，所述主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路及驱动电机依次连接，所述主控芯片经由所述CAN芯片与上位机连接并获取配置信息，并通过门逻辑芯片转换输出逻辑电平至所述H桥电路，继而对驱动电机进行控制，所述霍尔编码器与驱动电机连接用于获取驱动电机的运转信息并反馈至主控芯片。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块，其特征在于，包括：主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路、驱动电机、霍尔编码器和CAN芯片，所述主控芯片、门逻辑芯片、H桥电路及驱动电机依次连接，所述主控芯片经由所述CAN芯片与上位机连接并获取配置信息，并通过门逻辑芯片转换输出逻辑电平至所述H桥电路，继而对驱动电机进行控制，所述霍尔编码器与驱动电机连接用于获取驱动电机的运转信息并反馈至主控芯片。2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的PID控制直流电机驱动模块，其特征在于：所述配置信息包括电机的减速比、编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华宁，王家龙，任文杰，阳佼，甘宁，许晓玲，
申请(专利权)人：深圳市汉伟智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44