上海蜀乾自動化設備SQchendailshdanD有限公司是西門子一級代理商，是西門子自動化與驅(qū)動集團認證的西門子數(shù)控系統(tǒng),、伺服驅(qū)動的第三方合作伙伴,。 

公司代理全系列西門子數(shù)控系統(tǒng)，伺服驅(qū)動電機,，變頻器,，直流調(diào)速裝置，軟啟動器,、觸摸屏,，可編程控制器等產(chǎn)品的銷售，同時提供零部件維修,、電柜設計,、plc編程調(diào)試及普通機床和加工中心的數(shù)控改造等增值服務。產(chǎn)品廣泛適用于車,、銑,、磨、刨,、鉆等金屬切削機床和各類機床設備及鋼鐵,、重工、機械,、軍工,、造船、電子,、電機,、制藥、醫(yī)療、紡織,、印刷,、輕工、包裝,、廣告媒體等領域,，同時配備完善的售后服務及過程監(jiān)控.為各行業(yè)用戶提供服務，為用戶帶來更多效益是我們的目標,！我們期待著與您合作,。

原裝西門子基礎電源模塊6SL3130-1TE31-0AA0 原裝西門子基礎電源模塊6SL3130-1TE31-0AA0 
SINAMICS S120 基礎電源模塊 輸入：3AC 380-480V,50/60Hz 輸出:600V DC，167A,，100kW 結構形式：書本尺寸 內(nèi)部風冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜 

前一期發(fā)表了《步進電機使用介紹》,，介紹步進電機的組成結構、工作原理和驅(qū)動電路,。通過那篇文章,，我們知道要控制步進電機旋轉(zhuǎn)就需要時刻給步進電機發(fā)送脈沖。這帶來了些問題,，比如需要步進電機一直旋轉(zhuǎn)，單片機就只能一直給它發(fā)送脈沖了,，就很難去做其他事情了,。還有步進電機相位越多需要控制引腳也就越多，如果步進電機數(shù)量多了單片機引腳根本不夠用,，那么有沒有解決方法呢,？

為了解決步進電機脈沖控制和引腳使用問題，我設計了一個簡單的步進電機控制模塊,，使用兩個引腳就能控制步進電機轉(zhuǎn)動了,。

模塊時序圖
▼
下圖是控制模塊的時序圖。

通信使用了兩根線,，時鐘SCL,、數(shù)據(jù)SDA。

時序解釋：
1,、SDA數(shù)據(jù)只能在SCL低電平時改變,，SCL上升沿對SDA采樣。
2,、當SCL被拉低2ms到5ms時,，模塊復位開始下一次控制數(shù)據(jù)接收。
3,、數(shù)據(jù)傳播時間不能大于1000ms,。
4、傳播完數(shù)據(jù)后SCL要置為高電平，SDA置為低電平,。

數(shù)據(jù)解釋：
1,、數(shù)據(jù)總共有24位。
2,、位到第八位為控制命令,，第九位到第二十四位為步進電機脈沖個數(shù)。
3,、位需為1,，第八位需為0。
4,、D：0-順時針旋轉(zhuǎn),，1-逆時針旋轉(zhuǎn)。
5,、TY1,，TY0：0,0-PWM模式，0,1-脈沖模式,，1,0-一直旋轉(zhuǎn)模式,。
6、TM2,，TM1,，TM0：脈沖寬度（0~7ms）。
7,、TS15,，······，TS0：脈沖個數(shù)（0~2^16-1）,。

步進電機工作模式：PWM模式,、脈沖模式、一直旋轉(zhuǎn)模式,。

1,、PWM模式：控制位TY1，TY0設置為0,，0,。步進電機旋轉(zhuǎn)時間和速度由SDA上的PWM信號控制。在該模式下,，TM2,，TM1，TM0以及TS15,，······,，TS0位無效,。

2、脈沖模式：控制位TY1,，TY0設置為0,，1。步進電機旋轉(zhuǎn)時間由TS15,，······,，TS0位的脈沖個數(shù)控制，旋轉(zhuǎn)速度由脈沖寬度TM2,，TM1,，TM0位控制。如果TS15,，······,，TS0都被設置為0，則步進電機會切換到一直旋轉(zhuǎn)模式下工作,。

3,、一直旋轉(zhuǎn)模式：控制位TY1，TY0設置為1,，0,。步進電機會一直旋轉(zhuǎn)下去，直到重新接收到控制命令,，旋轉(zhuǎn)速度由脈沖寬度TM2,，TM1，TM0位控制,。在該模式下TS15，······,，TS0位無效,。

為什么要選擇這種雙線控制方法呢？大家有沒有覺得它有點像IIC通信,，一開始我本來打算用UART通信方式控制,，可后來發(fā)現(xiàn)單片機的UART接口一般只有一個，也就是說只能控制一個步進電機了,。后來想過IIC,、SPI協(xié)議，后根據(jù)步進電機的控制特征,，就在IIC協(xié)議上做了些改進,，去除了IIC麻煩的起始、回饋,、停止位,。

本文設計的模塊沒有設置從機地址匹配位，所以每添加一個步進電機就需要添加單片機的兩個引腳控制，有興趣的可以參考IIC協(xié)議添加地址匹配位,。

模塊電路設計
▼
協(xié)議時序設計好了,，接下來就來設計模塊的電路部分了。

電路中使用了STC15F104E單片機,，它有六個IO口,，剛好夠用，四個負責四相步進電機驅(qū)動,，兩個負責接收控制數(shù)據(jù),。電路驅(qū)動使用了4個9013三極管，大家也可以使用ULN2003芯片來驅(qū)動,，具體設計方法可參考《步進電機使用介紹》,。

準備電子元器件按照電路圖焊接電路板。

電路部分還是比較簡單的,，重點還是在通信協(xié)議時序設計部分,。

由于步進電機工作時需要的電流比較大，可能會拉低電源電壓導致單片機不能正常工作,，那么步進電機就不能按照控制信號正常工作了,，為了避免這種情況發(fā)生，可以給單片機單獨供電或者在單片機電源端加大電容,，比如100uF的電解電容,。

模塊上的SCL、SDA引腳也是單片機串口的Rx,、Tx引腳,，所以非常方便模塊程序升級。

程序?qū)崿F(xiàn)
▼
上文接收的控制協(xié)議時序是主機發(fā)送的,，模塊是個從機,，它的任務就是解析主機發(fā)過來的數(shù)據(jù)。模塊一直在監(jiān)聽SCL的電平變化,，當SCL低電平持續(xù)時間超過2ms,，模塊重新復位，當SCL由低電平變?yōu)楦唠娖侥K采集SDA的電平,。模塊總共會接收由SDA發(fā)出的24個電平數(shù)據(jù),，前8個為控制命令，后16個為脈沖個數(shù)數(shù)據(jù),。

SCL引腳上的復位低電平監(jiān)聽是通過定時器0實現(xiàn)的,，定時器0會每隔1ms檢測一次SCL的電平，如果連續(xù)兩次檢測到SCL都為低電平,，則單片機復位,。定時器0是在接收到24位數(shù)據(jù)后啟動的,，也就是它是用來監(jiān)聽下一次控制數(shù)據(jù)。

當模塊開始接收數(shù)據(jù)時看門狗就會開啟,，看門狗的復位時間大約為1s,，如果模塊在1s內(nèi)沒有接收到24位數(shù)據(jù)，則模塊復位,。這樣做的目的是防止外部主機發(fā)生異常不能發(fā)送完24位數(shù)據(jù),，從而導致模塊一直處于死循環(huán)狀態(tài)。有了看門狗,，如果外部主機發(fā)生異常,，模塊也能及時復位，進入下一次控制數(shù)據(jù)接收狀態(tài),。

我們公司上海蜀乾自動化SQchendailshdanD設備有限公司是西門子11年的代理商,，優(yōu)勢產(chǎn)品如下
西門子數(shù)控系統(tǒng) 運動控制系統(tǒng) 工業(yè)自動化系統(tǒng)
808  828 810D 840D 840DSL  S120變頻器 
控制單元、CF卡,、電源模塊,、功率模塊、電機模塊,、電抗器,、濾波器、伺服電機,、電纜,、手輪（手持單元）、操作面板,、操作鍵盤,、op屏，數(shù)控主板,、NCU,、PCU、CCU以及各種數(shù)控零件
以下面開頭的型號,，我們有大量現(xiàn)貨庫存，價格很有優(yōu)勢,，當天發(fā)貨,。歡迎詢價
6SL  、6FC,、6SN  
6FX ,、6AU 、
1FT ,、1FK ,、1PH ,、1FE
1FW 、1FN ,、6DD
例如類似的型號
6SL3000-0CE15-0AA0,、6SL3040-1LA00-0AA0、6SL3120-2TE15-0AD0
6SL3100-1AE31-0AB1,、6SL3210-1SE31-0UA0,、6SL3130-1TE22-0AA0
6SL3054-0EH01-1BA0、6SL3162-2MB00-0AC0,、6SL3055-0AA00-4CA5
6FC5203-0AF22-0AA2,、6FC5247-0AA06-0AA0、6FC5210-0DF22-2AA0
6SN1118-0DM33-0AA2 ,、6SN1123-1AA00-0CA2,、6SN1145-1AA01-0AA2
6FX2007-1AC14  、6FX2001-5QD13-1AA0,、6AU1410-2AD00-0AA0
1FK7060-5AF71-1AG0,、6DD1607-0AA2、6DD1681-0GK0