一种基于STM32单片机的无刷直流电机控制系统的制作方法

一种基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统
技术领域
1.本实用新型涉及电机控制技术领域，具体涉及一种基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统。


背景技术：

2.无刷直流电机的应用十分广泛，在汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等领域发挥着重要作用。在这些领域，控制系统中往往会同时使用到由多个无刷直流电机组成的电机群，要对这些电机做到分时分阶段的独立控制，目前多是通过软件编程来实现，工作量大，复杂度高，如何做到快速简单的驱动特定电机动作，是急需解决的一个技术问题。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，提供一种基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统。
4.本实用新型的目的是以下述方式实现的：
5.一种基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统，包括stm32控制器、地址码模块、can通信模块、电机驱动模块和电源模块， 其中电机驱动模块通过信号线与地址码模块连接，地址码模块和电机驱动模块均通过信号线与stm32控制器相连，电机驱动模块与电机连接，用于驱动电机，控制电机的调速与换向；地址码模块用于设定电机驱动模块中的驱动电路地址值；stm32控制器还分别与can通信模块、电源模块连接；can通信模块实现stm32控制器与计算机的通信，电源模块为各模块提供电源。
6.还包括电机信息采集模块，所述电机信息采集模块包括电流采集模块和转速采集模块。
7.还包括指示灯模块，所述指示灯模块与stm32单片机连接，用于指示电机的工作状态。
8.所述电机驱动模块驱动2个电机。
9.本实用新型的有益效果：本实用新型采用地址码模块，为无刷直流电机的驱动电路提供地址编码。当某一控制系统中需要同时使用多个无刷直流电机时，采用本实用新型，可将多个电机连接起来，组成电机群，通过地址码模块能快速识别出每一路电机地址，上位机下发的控制命令经过地址匹配能准确地控制任一路电机。与现有技术相比，结构简单，使用方便，采用模块化设计，通过对驱动电路地址的编码，解决了多个电机无法分时分阶段控制的问题。
附图说明
10.图1是本实用新型的系统方框图。
具体实施方式
11.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
12.应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。
13.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
14.本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接， 也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于 本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义， 不能理解为对本实用新型的限制。
15.如图1所示，是本实用新型的系统方框图，提供了一种基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统，包括stm32控制器、地址码模块、can通信模块、电机驱动模块、电机信息采集模块、指示灯模块和电源模块， stm32控制器分别与地址码模块、电机驱动模块、can通信模块、电源模块、指示灯模块连接， stm32控制器负责读取地址码模块中的驱动电路地址，发出pwm信号，控制io口输出高低电平，存储电机的速度和电流信息；地址码模块用于对当前电机驱动模块中的驱动电路进行地址编码，每个驱动电路可控制两个电机，当控制系统中需要多个电机是，可根据电机数量对驱动电路进行拓展，达到电机群控的目的；can通信模块实现计算机与stm32控制器的通信，通过计算机下发的指令，与stm32控制器预先读取到的驱动电路地址进行匹配，判断哪一路电机动作，只有当计算机发送的地址值和stm32控制器读取的地址值一致时，电机驱动模块才会工作；电机驱动模块驱动电机进行调速与换向；电机信息采集模块采集电机的实时速度和电流；指示灯模块指示电机的工作状态；电源模块为各模块提供电源。
16.电机信息采集模块包括电流采集模块和转速采集模块，其中电流采集模块可选用霍尔电流传感器，转速采集模块可选用编码器；电机信息采集模块实时采集电机的电流和转速等信号。
17.本实用新型的具体实施例结合工作流程做进一步说明，具体工作流程：（1）开机时通过电源供电，完成系统的初始化；（2）stm32控制器读取驱动电路的地址码模块，确定当前驱动电路的地址值；（3）stm32控制器接收计算机发来的指令，指令包含驱动电路的地址，stm32控制器根据指令进行地址的匹配，若地址匹配无误，则发出相应的pwm信号驱动电机进行调速，通过io口控制电机正反转，否则电机不动作；（4）stm32控制器采集电机的速度和电流信息，存储在内存中，以便计算机将来调用。
18.本实用新型结构简单，使用方便，采用模块化设计，通过对电机地址值的预设定，保证系统中每一路电机都有独立的地址编码，使上位机能对每一路电机做到精准控制。
19.本实用新型采用地址码模块，为无刷直流电机的驱动电路提供地址编码。当某一控制系统中需要同时使用多个无刷直流电机时，采用本实用新型，可将多个电机连接起来，组成电机群，通过地址码模块能快速识别出每一路电机地址，上位机下发的控制命令能准确地控制任一路电机。本实用新型采用模块化设计，通过对驱动电路地址的编码，解决了多个电机无法分时分阶段控制的问题。与现有技术相比，结构简单，使用方便，因此具有非常
好的工程应用前景。
20.以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
21.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。


技术特征：
1.一种基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统，其特征在于：包括stm32控制器、地址码模块、can通信模块、电机驱动模块和电源模块， 其中电机驱动模块通过信号线与地址码模块连接，地址码模块和电机驱动模块均通过信号线与stm32控制器相连，电机驱动模块与电机连接，用于驱动电机，控制电机的调速与换向；地址码模块用于设定电机驱动模块中的驱动电路地址值；stm32控制器还分别与can通信模块、电源模块连接；can通信模块实现stm32控制器与计算机的通信，电源模块为各模块提供电源。2.如权利要求1所述的基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统，其特征在于：还包括电机信息采集模块，所述电机信息采集模块包括电流采集模块和转速采集模块。3.如权利要求1所述的基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统，其特征在于：还包括指示灯模块，所述指示灯模块与stm32单片机连接，用于指示电机的工作状态。4.如权利要求1所述的基于stm32单片机的无刷直流电机控制系统，其特征在于：所述电机驱动模块驱动2个电机。

技术总结
一种基于STM32单片机的无刷直流电机控制系统，包括STM32控制器、地址码模块、CAN通信模块、电机驱动模块和电源模块，其中电机驱动模块通过信号线与地址码模块连接，地址码模块和电机驱动模块均通过信号线与STM32控制器相连，电机驱动模块与电机连接，用于驱动电机，控制电机的调速与换向；地址码模块用于设定电机驱动模块中的驱动电路地址值；STM32控制器还分别与CAN通信模块、电源模块连接；CAN通信模块实现STM32控制器与计算机的通信，电源模块为各模块提供电源。与现有技术相比，结构简单，使用方便，采用模块化设计，通过对驱动电路地址的编码，解决了多个电机无法分时分阶段控制的问题。的问题。的问题。


技术研发人员：巴忠镭 郝登运 尹恩华 李兆君 肖铎
受保护的技术使用者：中船重工海为郑州高科技有限公司
技术研发日：2021.04.30
技术公布日：2021/12/3