单片机+运动控制芯片HMC8033开发运动控制器流程

geren2014

运动控制芯片运用范围极广，包括实验室和工厂自动化，半导体设备，纺织设备，机器人,ATM，自动售货机，医疗诊断设备。

使用专用运动控制芯片+微处理器uC的方案可以快速用于工业自动化设备的各种运动控制器，相对于单纯使用微处理器开发运动控制器来说，更加方便快捷、更稳定。

系统结构框图：

专用运动控制芯片HMC80x系列内部结构图：

其中外部接口CS、RD、WR、RST、A0-7、D0-7是读写控制总线、地址总线与数据总线，与微处理器uC连接，用于接收微处理器控制指令。

其中外部接口OUTx、DIRx是每个运动轴的脉冲PU和方向DIR输出，接电机驱动器，然后电机驱动器接到电机上即可，电机带动运动结构可以连接编码器，编码器输出接到运动芯片EAx、EBx、EZx引脚上，用于位置反馈。

微处理器通过数据总线向运动控制芯片写入运动距离、加速率、减速率、梯形或S曲线运动等参数，然后发送启动指令，运动控制芯片则从OUT、DIR向电机驱动器发出连续的加减速脉冲控制，控制电机做指定的运动。

微处理器与HMC8033运动控制芯片接口示意图：

以STM32F103单片机为例开发一款运动控制器，硬件方面将运动控制芯片的控制总线接到PB口，地址总线接到PD口，数据总线接到PE口，如下图：

HMC80X运动控制芯片输出脉冲，经过TLP2168高速光耦隔离，再经过26LS31转差分输出，按下图接到电机驱动器的脉冲和方向输入端即可。

软件方面：

一、 初始化单片机IO口，如图：

二、 移植读写接口函数，包括字节读写，字读写、双字读写函数：

三、 然后单片机可以通过读写函数向HMC80x运动控制芯片写入控制参数，假设用户需要使电机按下图的速度曲线运动指定距离：

四、 则需要设定以下寄存器：

五、 主要参数计算公式：

六、 将计算好的寄存器值写入运动控制芯片后，再写入启动位，运动控制芯片将自己向电机发出指定的控制脉冲，单片机可以去执行其他任务。

七、HMC80x芯片资料提供有常规运动的接口函数，多数常规运动可以直接调用函数即可，单轴定长运动函数定义如图：

八、直接调用函数实现运动控制：

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xc1004四轴SPI运动控制芯片
SPI通讯，仅需使用10条指令便可完成复杂工作。
单芯片四轴输出，多个芯片通过不同片选脚可控制达120轴。
独立轴e版本支持最大脉冲输出频率1.2MHz独立输出。
插补轴f版本支持四轴，三轴，二轴，一轴直线插补，二轴圆弧插补

，螺旋插补，支持连续插补，支持速度前瞻。
脉冲输出使用脉冲+方向方式。
各版本拥有128条运动指令缓存空间。
LQFP48封装，引脚输入输出3.3V，可兼容5V。

官网：http://www.lf-control.com  ，可下载相关文档。