modbus步进电机学习板

Modbus 步进电机学习板

Modbus 是工业中常用的一种总线协议，借助本项目可以对 Modbus 从站的搭建、使用 A4988 模块驱动 42 步进电机、Qt 上位机开发、上下位机通讯的结合学习。

本项目硬件仅作演示使用，不能完全胜任复杂的真实生产场景，仅用作学习用途。

硬件设计

设计框图

原理图设计

采用 DC12V~35V 供电，DC 接口或接线端子供电，引出了一路 RS485 接口，原理图如下

• 使用 0.96 寸的 OLED，显示方波频率、细分大小、方向、使能状态等信息
• 使用 A4988 驱动模块完成对步进电机的驱动
• 使用 DC 接口或接线端子供电
• 使用STM32F103C8T6核心板作为主控
• 使用 78M05 稳压芯片实现输入电压转 DC5V
• 使用 MAX3485 芯片实现 TTL 电平转 RS485 电平

3D仿真图如下

实物照片

软件设计

MCU 程序设计

MCU采用的是 STM32F103C8T6，程序是在 STM32CubeMX 基础之上编写的代码，STM32CubeMX 配置图如下

界面设计

使用 0.96 寸的 OLED，显示方波频率、细分大小、方向、使能状态等信息

上位机

上位机采用 Qt 开发，实现了和控制板通过 RS485 总线和 Modbus 协议通讯，实现对于使能、方向、细分、频率的调节

Modbus 协议

在 MCU 端的程序移植的是 FreeModbus 的从机代码库，设置 Modbus 的前几个保持寄存器的含义为驱动的参数

同步的在 Qt 上位机程序中，使用宏定义来定义这几个 Modbus 保持寄存器的含义

测试视频

测试视频可以在文末查看