1.本文件涉及步进电机技术领域，尤其涉及一种多步进电机控制系统及方法。
背景技术：2.目前很多应用场合需要在上位机控制多个步进电机同时工作，如在3d打印中，就需要多个电机协调控制，为提高工作效率，希望多个步进电机在上位机控制同时进行位置调整。但是上位机(电脑)一般不能直接连接电机驱动器，通常采用plc的普通输出端口连接细分驱动器的dir信号，plc的脉冲输出端口连接细分驱动器的pul信号，plc与上位机之间通过rs485连接。但plc价格相对较贵，编程灵活性不高。为了满足不同层次的工作需求，包括学校的教学需求，通常都是采用plc进行步进电机的控制，没有一套较为实用且价格便宜的驱动设备供学生了解步进电机，以及从原理上如何进行驱动步进电机。
3.上位机(电脑)一般不能直接连接电机驱动器，通常采用plc的普通输出端口连接细分驱动器的dir信号，plc的脉冲输出端口连接细分驱动器的pul信号，plc与上位机之间通过rs485连接。但plc价格相对较贵，编程灵活性不高。
技术实现要素：4.本发明提供一种多步进电机控制系统及方法，旨在解决上述问题。
5.本发明提供了一种多步进电机控制系统，包括：上位机、下位机以及步进电机；
6.上位机，与下位机连接，用于对步进电机进行地址设置，生成地址数据，并对步进电机设置运行参数，将地址数据和运行参数发送到下位机；
7.下位机，与步进电机连接，用于根据上位机发送的地址数据和运行参数对步进电机进行设置；
8.步进电机，与下位机连接，用于根据下位机发送的运行参数进行工作。
9.本发明提供了一种多步进电机控制方法，包括：
10.上位机对步进电机进行地址设置，生成地址数据，并对步进电机设置运行参数，将地址数据和运行参数发送到下位机；
11.下位机根据上位机发送的地址数据和运行参数对步进电机进行设置；
12.步进电机根据下位机发送的运行参数进行工作。
13.采用本发明实施例，上位机可以直接控制电机的驱动板，使用usb转rs485总线连接下位机直接对电机进行操作，其图形化界面编程较为简单，适合二次开发，满足不同的工作场合。
附图说明
14.为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造
性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例的一种多步进电机控制系统的示意图；
16.图2为本发明实施例的设备地址和步进电机在软件中的地址号示意图；
17.图3为本发明实施例的上位机控制界面labview的示意图；
18.图4为本发明实施例的上位机labview具体控制下位机带动步进电机示意；
19.图5为本发明实施例的一种多步进电机控制方法的流程图；
20.图6为本发明实施例的单个电机控制界面。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
22.系统实施例
23.根据本发明实施例，提供了一种多步进电机控制系统，图1是本发明实施例的多步进电机控制系统的示意图，如图1所示，根据本发明实施例的一种多步进电机控制系统具体包括：上位机10、下位机12以及步进电机14；
24.上位机10，与下位机12连接，用于对步进电机14进行地址设置，生成地址数据，并对步进电机14设置运行参数，将地址数据和所述运行参数发送到下位机12；
25.下位机12，与步进电机14连接，用于根据上位机10发送的地址数据和所述运行参数对步进电机14进行设置；
26.步进电机14，与下位机12连接，用于根据下位机12发送的运行参数进行工作。
27.上位机与下位机采用modbus协议，需要先定义装置的设备号，每个电机的设备地址，电机的实现功能，例如控制电机的正转，反转，步进数，循环次数功能，定时运转，定义物理接口波特率115200，图2为本发明实施例的设备地址和步进电机在软件中的地址号示意图；
28.采用labview上位机作为gui界面，使用usb转rs485总线连接下位机直接对电机进行操作，其图形化界面编程较为简单，适合二次开发，满足不同的工作场合，图3为本发明实施例的上位机控制界面labview的示意图，图4为本发明实施例的上位机labview具体控制下位机带动步进电机示意图，根据图4可知，协议传输通过485总线传输到单片机40上，单片机40会接收协议然后进行解析，响应主机信号，解析出的地址和数据，那么单片机就会根据地址来响应对应的脉冲信号41来控制驱动芯片43输出电流控制步进电机44，驱动芯片a4988可以在驱动板上调节拨码开关42来进行单单片机的细分1/2，1/4，1/8，1/16。
29.下位机采用stc8系列单片机作为主控芯片，价格便宜，适合用于小的测试平台中，且有多个定时器来实现pwm控制输出脉冲信号，较为精准的控制电机转动的步数；
30.步进电机驱动采用a4988芯片，外围电路可以通过调节可调电阻改变驱动电流的大小，适合电流大小不同的电机使用，外围电路可以通过拨码开关来控制细分数。
31.方法实施例
32.根据本发明实施例，提供了一种多步进电机控制方法，图5是本发明实施例的多步进电机控制方法的流程图，如图5所示，根据本发明实施例的一种多步进电机控制方法具体包括：
33.步骤s501，上位机对步进电机进行地址设置，生成地址数据，并对步进电机设置运行参数，将地址数据和运行参数发送到下位机；步骤s501具体包括：采用modbus协议，需要先定义装置的设备号，每个电机的地址，电机的实现功能，例如控制电机的正转，反转，步进数，循环次数功能，定时运转；采用modbus协议，需要先定义装置的设备号，每个电机的地址，电机的实现功能，例如控制电机的正转，反转，步进数，循环次数功能，定时运转。
34.步骤s502，下位机根据上位机发送的地址数据和运行参数对步进电机进行设置；步骤s502具体包括：下位机采用stc8系列单片机作为主控芯片，价格便宜，适合用于小的测试平台中，且有多个定时器来实现pwm控制输出脉冲信号，较为精准的控制电机转动的步数。
35.步骤s503，步进电机根据下位机发送的运行参数进行工作，步骤s503具体包括：步进电机驱动采用a4988芯片，外围电路可以通过调节可调电阻改变驱动电流的大小，适合电流大小不同的电机使用，外围电路可以通过拨码开关来控制细分数。
36.表1为下位机操作的地址图标，每台下位机可以通过上位机操作20个步进电机完成不同的操作，不同的步进电机对应不同的设备地址，若需增加电机，则通过修寄存器地址即可，根据表1可知，不同的功能通过不同的寄存器地址，即可完成相应的功能。
37.表1下位机操作的地址图表
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图6为本发明实施例的单个电机控制界面，根据图6可知，可以通过上位机实现对某一个电机进行观察、设置速度、加速度以及返回值。
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最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：1.一种多步进电机控制系统，其特征在于，包括：上位机、下位机以及步进电机；所述上位机，与所述下位机连接，用于对所述步进电机进行地址设置，生成地址数据，并对所述步进电机设置运行参数，将所述地址数据和所述运行参数发送到所述下位机；所述下位机，与所述步进电机连接，用于根据所述上位机发送的地址数据和所述运行参数对所述步进电机进行设置；所述步进电机，与所述下位机连接，用于根据所述下位机发送的所述运行参数进行工作。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机具体用于：根据modbus协议对所述步进电机进行运行设备地址及寄存器地址的设置；通过gui界面对所述步进电机进行运行参数的设置；通过与所述下位机连接的usb转rs485总线，将所述运行参数发送到所述下位机。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机对所述步进电机设置运行参数包括：设置所述步进电机的正转、反转、步进数以及循环次数。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下位机采用sct8系列单片机作为主控芯片。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下位机具体用于：根据所述modbus协议对所述地址数据和运行参数进行解析，并产生脉冲信号，根据所述脉冲信号驱动所述步进电机进行工作。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述步进电机采用a4988芯片输出电流控制步。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述步进电机个数为多个。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下位机进一步包括：特定个数的定时器，用于通过pwm控制输出脉冲信号，通过所述脉冲信号控制所述步进电机的步进数。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述步进电机通过可调节电阻调节驱动电流的大小。10.一种多步进电机控制方法，其特征在于，包括：上位机对所述步进电机进行地址设置，生成地址数据，并对所述步进电机设置运行参数，将所述地址数据和所述运行参数发送到下位机；所述下位机根据所述上位机发送的地址数据和所述运行参数对所述步进电机进行设置；所述步进电机根据所述下位机发送的所述运行参数进行工作。
技术总结本说明书实施例提供了一种多步进电机控制系统及方法，其中，系统包括：上位机、下位机以及步进电机；上位机，与下位机连接，用于所述步进电机进行地址设置，生成地址数据，并对步进电机设置运行参数，将地址数据和运行参数发送到下位机；下位机，与步进电机连接，用于根据上位机发送的地址数据和运行参数对步进电机进行设置；步进电机，与下位机连接，用于根据下位机发送的运行参数进行工作，以解决上位机可以直接控制电机的驱动板，从而可以操控单个电机或多个电机同时使用。机或多个电机同时使用。机或多个电机同时使用。
技术研发人员：骆艳丽 何基业 陈元浪 黎艳妮 廖兴华
受保护的技术使用者：柳州铁道职业技术学院
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/7/5
