直流有刷电机驱动器

1. 功能简介

MD-CH0104-R是单通道直流有刷电机驱动模块，可以通过RS485通信方式或IO口开关量方式实现直流有刷电机的正反转及PWM调速控制，另外模块具备过流、通信中断、硬件限位等保护功能。模块主要应用于智能垃圾箱、智能售货柜、智能机器人、工业自动化及其它需要实现自动控制的领域。

模块外观如图1.1所示

图1.1 外观图

1.1主要技术指标

1.1.1 开关量输入

输入通道数：4路（光电隔离）；

驱动电流：10mA；

驱动电压：DC10-30V；

耐压：100V；

1.1.2 驱动输出

输出通道数：1路；

输出方式：H桥；

负荷电流：<5A；

电机驱动压：DC5-25V；

1.1.3 通信方式

RS485通信接口：1路；

协议：MODBUS-RTU；

通信速率：1200、2400、9600、57600、19200、115200Bps,可软件配置；

模块地址：01H-0FH，通过拨码开关进行设定；

1.1.4 系统参数

CPU：32位RISC ARM；

操作系统：嵌入式实时操作系统；

隔离耐压：1000VDC；

供电电压：DC6—38V；

工作温度范围：-20℃—+85℃；

塑料外壳，标准DIN导轨安装；

1.2原理框图

模块的原理框图如图 1.2所示。模块主要由电源、开关量输入电路、电机驱动输出电路、A/D电流采集电路、RS-485 通讯接口以及MCU等组成。模块的微控制器采用 32 位RISC的ARM芯片，具有非常快速的数据处理能力。

驱动器内部输入单元采用了光电隔离芯片对信号进行转换，并对输入信号采取滤波措施，极大降低了工业现场干扰对模块正常运行的影响，使模块具有良好的可靠性。RS485通信采用了保持连接机制，一旦通信中断超过设定值，CPU立即起动停机制，防止事故的发生。内部对电机实时电流进行采集，电机电流一旦超过设定限流值，立即起动过流保护机制，防止器件损坏。增加了地址拨码开关的设计，方便模块地址快速设置，预留编程接口，方便模块程序更新，系统升级。宽电源电压输入，满足现场大部分应用需求。

图1.2 MD-CH0104-R原理框图

1.3端子信息

1.3.1端子排列

端子排列如图1.3所示：

图1.3 端子排列图

1.3.2端子描述

表1.1 MD-CH0104-R模块端子定义表

1.3.3信号指示灯

表1.2 指示灯定义表

1.3.4端子接线方法

A、开关量信号输入接线方法，见图1.4

图1.4 接线图

B、电机驱动输出接线方法，见图1.5

图1.5 接线图

1.4通信参数设置

模块支持标准的ModbusRTU协议，设备址是通过模块上的拨码开关进行设置的，拨码开关共4个，共可拨出16个地址，其中地址0用于模块恢复默认参数配置。当模块地址为0时，模块重新上电，会将模块的波特率设置恢复到默认波特率（默认波特率为：115200bps，数据格式：无奇偶校验，8个数据位，1个停止位。波特率修改后必须重新上电或发送模块复位指令重启后才能生效。

1.5机械规格

图1.9 外形尺寸图

2、 MODBUS通信协议

模块采用标准的MODBUS-RTU协议进行通信时，只支持该模块具备的功能码。

ModbusRTU协议的报文格式如表 3.1所示：

表 3.1 ModbusRTU 协议报文格式

表 3.2：功能码 03H 读 06H,10H 写

表 3.3正反转控制字格式

举例：

03H功能码读取RS485波特率，上位机（地址01H）发送01030001000295CB，模块返回：C200FA93

10H功能码写RS485波特率，上位机（地址01H）发送01100001000204000025802953模块返回：0110000100021008

06H功能码写寄存器0x00B1,上位机（地址01H）发送010600B11120D465 模块返回:010600B11120D465  

表3.3：功能码 02H 只读

举例：02H功能码读取4个通道的开关状态数据，上位机（地址01H）发送01020201000429 B1，模块返回：A188 

表3.4：功能码 04H 只读

举例：04H功能码读取电机电流值数据，上位机（地址01H）发送010400F100016039，模块返回：B930

3.应用事例 

   通过RS485通信方式实现对直流电机驱动控制，具有上下限位、过流、堵转保护，PWM调速、转向控制等功能。