CN113037153A - 一种电机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机驱动装置，包括处理器和驱动芯片，其中，处理器能够输出电机的期望运行状态至驱动芯片，从而使驱动芯片基于电机的期望运行状态驱动电机进行相应的运行，可见，处理器无需在电机运行时持续输出控制指令，只需将电机的期望运行状态输出至驱动芯片，驱动芯片便可根据期望运行状态对电机进行相应的控制。处理器在输出电机的期望运行状态后便可继续处理其他事件，减少了对处理器的资源的占用。

Description

一种电机驱动装置

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别是涉及一种电机驱动装置。

背景技术

云台是一种安装和固定摄像机的支撑设备，在云台上安装好摄像机后可以通过驱动云台内部电机的运行，实现对摄像机的水平与俯仰的角度的改变，从而保证摄像机拍摄的画面的稳定性。

现有技术中在对云台的电机进行驱动时，通常在处理器和电机之间设置达林顿管，处理器通过输出与电机的期望运行状态相应的达林顿管控制指令，从而控制达林顿管相应的导通与关断，以使达林顿管驱动电机，使电机按照与期望运行状态对应的速度和频率进行正转或反转。但是，除了向达林顿管发送相应的达林顿管控制指令而驱动电机之外，处理器还需处理其他的事件，例如，基于陀螺仪测量值的变化计算电机应如何运行，然而处理器在电机在运行时需要一直向达林顿管发送达林顿管控制指令，导致占用了处理器大量的资源，处理器性能无法满足所有算法的中断需求，而影响系统运行

发明内容

本发明的目的是提供一种电机驱动装置，处理器无需在电机运行时持续输出控制指令，只需将电机的期望运行状态输出至驱动芯片，驱动芯片便可根据期望运行状态对电机进行相应的控制。处理器在输出电机的期望运行状态后便可继续处理其他事件，减少了对处理器的资源的占用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电机驱动装置，包括：

处理器，用于输出电机的期望运行状态；

通信端与所述处理器的信号输出端连接，控制信号输出端与所述电机的控制端连接的驱动芯片，用于在接收到所述电机的期望运行状态后驱动所述电机进行相应的运行。

优选地，所述驱动芯片包括：

通信端为所述驱动芯片的通信端，信号输出端与预驱动模块连接的控制模块，用于在接收到所述电机的期望运行状态后将所述电机的期望运行状态转换为逻辑控制信号；

输出端与桥式电路的控制端连接的所述预驱动模块，用于将所述逻辑控制信号转换为驱动信号，以驱动所述桥式电路中各个开关管的导通与关断；

输出端为所述驱动芯片的控制信号输出端的所述桥式电路，用于基于自身的开关管的导通与关断实现驱动所述电机进行相应的运行。

优选地，所述控制模块包括：

通信端为所述控制模块的通信端的通信模块，用于接收所述电机的期望运行状态并将所述电机的期望运行状态对应的配置值存储至自身的寄存器；

输入端与所述通信模块的配置值输出端连接，输出端为所述控制模块的信号输出端的电机控制通道，用于将所述通信模块存储的配置值转换为所述逻辑控制信号。

优选地，所述电机控制通道包括直流电机控制通道和步进电机控制通道；

所述直流电机控制通道的输入端与所述通信模块的配置值输出端连接，用于将所述通信模块存储的配置值转换为直流电机的逻辑控制信号；

所述步进电机控制通道的输入端与所述通信模块的配置值输出端连接，用于将所述通信模块存储的配置值转换为步进电机的逻辑控制信号。

优选地，所述步进电机控制通道包括位置信息查找模块、缓存状态机、当前控制状态输出模块和输入端相连且为所述步进电机控制通道的输入端的步数缓存与控制模块、频率缓存与控制模块、细分缓存与控制模块、正反转缓存与控制模块、刹车控制模块及输出使能缓存与控制模块；所述频率缓存与控制模块的输出端与所述步数缓存与控制模块连接，所述步数缓存与控制模块的输出端、所述细分缓存与控制模块的输出端和所述正反转缓存与控制模块的输出端均与位置信息查找模块连接，所述刹车控制模块的输出端与状态缓存机连接；所述当前控制状态输出模块的输出端与所述通信模块连接；所述输出使能缓存与控制模块的输出端与所述桥式电路的使能端连接；

所述频率缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的频率配置值，并基于所述频率配置值输出相应的频率信号；

所述步数缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的步数配置值，并基于所述频率信号和所述步数配置值输出具有相应频率和步数的脉冲信号；

所述细分缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的细分模式配置值，并基于所述细分模式配置值输出相应的细分模式信号；

所述正反转缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的正反转配置值，并基于所述正反转配置值输出相应的正反转信号；

所述刹车控制模块用于基于所述通信模块中的刹车配置值输出相应的刹车信号；

所述输出使能缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的输出使能配置值，并基于所述输出使能配置值输出相应的输出使能信号；

所述位置信息查找模块的模式输入端为所述步进电机控制通道的输入端，输出端与所述桥式电路的控制端连接，用于基于所述配置值中的电机控制模式配置值、频率信号、步数信号、细分模式信号及正反转信号查找对应的控制所述桥式电路的开关管导通和关断的信号，以输出相应的所述步进电机的逻辑控制信号；

所述状态缓存机的输入端与所述频率缓存与控制模块、所述步数缓存与控制模块、所述正反转缓存与控制模块及所述输出使能缓存与控制模块连接，用于缓存并基于所述频率配置值、所述步数配置值、所述正反转配置值、所述输出使能配置值以及所述刹车信号输出相应的状态指示脉冲；

所述当前控制状态输出模块的输入端与所述状态缓存机的输出端连接，用于将所述状态指示脉冲通过所述通信模块输出至所述处理器。

优选地，所述控制模块还包括：

输入端与所述通信模块的配置值输出端连接的脉冲宽度调制PWM发生装置，用于基于所述通信模块存储的配置值生成对应频率和占空比的PWM信号；

所述直流电机控制通道的信号输入端与所述PWM发生装置的第一信号输出端连接，还用于基于所述通信模块存储的配置值判断是否接收所述PWM发生装置输出的PWM信号，并在判定接收时输出和所述PWM信号对应的频率和占空比可调的逻辑控制信号。

优选地，所述PWM发生信号的脉冲信号输入端与所述步进电机控制通道的脉冲信号输出端连接，第二信号输出端与所述通信模块连接，还用于在所述直流电机控制通道判定不接收所述PWM信号时将所述步进电机控制通道发送的所述步进电机控制通道对所述配置值完成情况对应的脉冲信号通过所述通信模块发送至所述处理器。

优选地，所述驱动芯片还包括：

温度检测模块，用于采集所述驱动芯片内部的温度，并在所述驱动芯片内部的温度到达预设温度值时输出过温信号；

输入端与所述温度检测模块的输出端连接，输出端与所述控制模块连接的保护模块，用于在接收到所述过温信号时，控制所述控制模块停止输出，从而控制所述驱动芯片停止输出。

优选地，所述驱动芯片还包括：

输入端与所述驱动芯片的电源输入端连接，输出端与所述保护模块连接的电压检测模块，用于检测所述驱动芯片的供电电压，并在所述驱动芯片的供电电压小于预设电压值时输出欠压信号；

所述保护模块还用于在接收到所述欠压信号时控制所述控制模块停止输出，从而控制所述驱动芯片停止输出，并将所述通信模块中的寄存器重置为初值。

优选地，所述保护模块的输入端与所述通信模块连接，还用于在所述驱动芯片上电时将所述通信模块中的寄存器重置为初值，并在所述通信模块接收到所述电机的期望运行状态时停止对所述寄存器重置。

本申请提供了一种电机驱动装置，包括处理器和驱动芯片，其中，处理器能够输出电机的期望运行状态至驱动芯片，从而使驱动芯片基于电机的期望运行状态驱动电机进行相应的运行，可见，处理器无需在电机运行时持续输出控制指令，只需将电机的期望运行状态输出至驱动芯片，驱动芯片便可根据期望运行状态对电机进行相应的控制。处理器在输出电机的期望运行状态后便可继续处理其他事件，减少了对处理器的资源的占用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种电机驱动装置的结构示意图；

图2为现有技术中对电机驱动时的电路连接示意图；

图3为本发明提供的一种电机驱动装置内部的具体连接的结构示意图；

图4为本发明提供的一种驱动芯片内部的结构示意图；

图5为本发明提供的一种驱动模块的结构示意图；

图6为本发明提供的一种步进电机的控制通道的结构示意图；

图7为本发明提供的一种电机运行时的控制状态的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电机驱动装置，处理器无需在电机运行时持续输出控制指令，只需将电机的期望运行状态输出至驱动芯片，驱动芯片便可根据期望运行状态对电机进行相应的控制。处理器在输出电机的期望运行状态后便可继续处理其他事件，减少了对处理器的资源的占用。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种电机驱动装置的结构示意图，该装置包括：

处理器1，用于输出电机3的期望运行状态；

通信端与处理器1的信号输出端连接，控制信号输出端与电机3的控制端连接的驱动芯片2，用于在接收到电机3的期望运行状态后驱动电机3进行相应的运行。

本实施例中，申请人考虑到现有技术中对云台的电机3进行驱动时，通常在MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)和电机3之间设置达林顿管，请参照图2，图2为现有技术中对电机驱动时的电路连接示意图，图中的M即为电机3，MCU通过向达林顿管发生和电机3的期望运行状态对应的达林顿管控制指令，使达林顿管进行相应的导通与关断，从而实现对电机3的驱动。但是，在电机3处于运行状态时，MCU需要持续向达林顿管发生控制指令，从而持续地控制达林顿管的导通与关断，实现对电机3运行的持续驱动，但是由于MCU除了需要向达林顿管发送指令之外，还需对其他算法进行执行，也即为其他事件进行处理，导致占用了处理器大量的资源，可能导致处理器性能无法满足所有算法的中断需求而影响系统运行。

为了解决上述技术问题，本申请在处理器1与电机3之间设置了驱动芯片2，处理器1仅需发送电机3的期望运行状态至驱动芯片2，驱动芯片2对接收到的电机3的期望运行状态进行相应的转换，从而对电机3进行相应的驱动。电机3转动时，处理器1不需要一直发送指令，处理器1可继续执行其他的算法，减小了对处理器1资源的占用。请参照图3，图3为本发明提供的一种电机驱动装置内部的具体连接的结构示意图。图中的处理器1和驱动芯片2之间通过I2C总线连接，处理器1通过I2C总线将电机3的期望运行状态，即图中的SDA发送至驱动芯片2；并通过I2C总线将时钟信号发送至驱动芯片2，即图中的SCL。

此外，本申请中的驱动芯片2为集成芯片，处理器1只需要通过I2C总线发送电机3的期望运行状态来使驱动芯片2驱动电机3，处理器1可以执行其他算法。

本申请中的驱动芯片2中可集成驱动开关管，可以采用很小的QFN(QuadFlat No-leads Package，方形扁平无引脚封装)或者QFP(Plastic Quad Flat Package，方型扁平式封装技术)封装形式，PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)的面积较小，且设置简洁。

本申请中的驱动芯片2中可集成欠压保护模块和过温保护模块，从而保证驱动芯片2的正常工作，提高驱动芯片2的可靠性。

本申请中的驱动芯片2中可集成步进电机的细分控制模块，从而将步进电机每走一圈时细分的步数更多，使步进电机的转动更加平稳，振动更小，噪声更低。

综上，处理器1无需在电机3运行时持续输出控制指令，只需将电机3的期望运行状态输出至驱动芯片2，驱动芯片2便可根据期望运行状态对电机3进行相应的控制。处理器1在输出电机3的期望运行状态后便可继续处理其他事件，减少了对处理器1的资源的占用。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，驱动芯片2包括：

通信端为驱动芯片2的通信端，信号输出端与预驱动模块连接的控制模块，用于在接收到电机3的期望运行状态后将电机3的期望运行状态转换为逻辑控制信号；

输出端与桥式电路的控制端连接的预驱动模块，用于将逻辑控制信号转换为驱动信号，以驱动桥式电路中各个开关管的导通与关断；

输出端为驱动芯片2的控制信号输出端的桥式电路，用于基于自身的开关管的导通与关断实现驱动电机3进行相应的运行。

本实施例中，驱动芯片2中设有控制模块、预驱动模块和桥式电路，请参照图4，图4为本发明提供的一种驱动芯片内部的结构示意图。控制模块能够实现对多路电机的逻辑控制，控制模块将电机3的期望运行状态转换为逻辑控制信号后，将逻辑控制信号发送至预驱动模块，预驱动模块将逻辑控制信号转化为可以对桥式电路中的开关管进行驱动的驱动信号，从而通过对桥式电路中开关管的控制实现对电机3的控制，以使电机3达到期望运行状态。

此外，图4中与控制模块连接的DGND端口为接地端口，AVDD为电源端口，OSC为与外部晶振连接的端口，外部晶振能够为控制模块提供时钟信号，与I2C总线连接的SCL为接收处理器1输出的时钟信号的端口，SDA为接收处理器1发送的电机3的期望运行状态。与桥式电路连接的MVCC12、MVCC5和MVCC34为桥式电路的电源端口，MGEND12、MGEND5和MGEND34为接地端，OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B、OUT3A、OUT3B、OUT4A、OUT4B、OUT5A及OUT5B分别为桥式电路的输出端。

需要说明的是，本申请中的驱动芯片2兼容3.3V/5V的标准工业接口。本申请中的桥式电路具有安培级的驱动能力，即桥式电路能够承受1安培及以上的电流，从而能够驱动电机3，使电机3的转速更快，进一步满足用户的需求。

作为一种优选的实施例，控制模块包括：

通信端为控制模块的通信端的通信模块，用于接收电机3的期望运行状态并将电机3的期望运行状态对应的配置值存储至自身的寄存器；

输入端与通信模块的配置值输出端连接，输出端为控制模块的信号输出端的电机控制通道，用于将通信模块存储的配置值转换为逻辑控制信号；

本实施例中的通信模块能够将电机3的期望运行状态对应的配置值进行储存，从而使电机控制通道将配置值转换为逻辑控制信号，请参照图5，图5为本发明提供的一种驱动模块的结构示意图。

此外，本申请中的通信模块的通信端采用8位的I2C通信协议。通信模块接收到处理器发送的一组电机的期望运行状态包括：8位芯片地址、8位寄存器地址及8位配置值，其中，通信模块将8为配置值存储至对应的寄存器的地址中，且在寄存器地址的最高位设置了一个自增功能，即寄存器在存储配置值时，自身的地址可自动增加1，从而使寄存器在自身的地址中存储了配置值后，可以继续存储下一个地址的配置值，例如依次存储8位芯片地址，8位寄存器地址，8位配置值，8位配置值，8位配置值，……如果寄存器的最高位未设置自增功能，在当前寄存器地址存储了配置值后若想要继续在寄存器的其他地址中存储配置值，需要处理器重新发送电机的期望运行状态及状态对应的地址至驱动芯片，寄存器在存储配置值时为：8位芯片地址，8位寄存器地址，8位配置值，8位芯片地址，8位寄存器地址，8位配置值，……。

作为一种优选的实施例，电机3控制通道包括直流电机控制通道和步进电机控制通道；

直流电机控制通道的输入端与通信模块的配置值输出端连接，用于将通信模块存储的配置值转换为直流电机的逻辑控制信号；

步进电机控制通道的输入端与通信模块的配置值输出端连接，用于将通信模块存储的配置值转换为步进电机的逻辑控制信号。

本实施例中，申请人考虑到云台中设有直流电机或步进电机，因此，为了分别对不同的电机3进行控制，本申请设置了用于控制直流电机的直流电机控制通道和用于控制步进电机的步进电机控制通道，从而分别对不同的电机3实现精准的控制。

此外，从图4可知，图4中的控制模块与多个桥式电路连接，从而能够实现对多路电机的驱动，其中，需要两个桥式电路才能实现对步进电机的驱动，需要一个桥式电路即可实现对步进电机的驱动。

作为一种优选的实施例，步进电机控制通道包括位置信息查找模块、缓存状态机、当前控制状态输出模块和输入端相连且为步进电机控制通道的输入端的步数缓存与控制模块、频率缓存与控制模块、细分缓存与控制模块、正反转缓存与控制模块、刹车控制模块及输出使能缓存与控制模块；频率缓存与控制模块的输出端与步数缓存与控制模块连接，步数缓存与控制模块的输出端、细分缓存与控制模块的输出端和正反转缓存与控制模块的输出端均与位置信息查找模块连接，刹车控制模块的输出端与状态缓存机连接；当前控制状态输出模块的输出端与通信模块连接；输出使能缓存与控制模块的输出端与桥式电路的使能端连接；

频率缓存与控制模块用于缓存接收到的通信模块中的频率配置值，并基于频率配置值输出相应的频率信号；

步数缓存与控制模块用于缓存接收到的通信模块中的步数配置值，并基于频率信号和步数配置值输出具有相应频率和步数的脉冲信号；

细分缓存与控制模块用于缓存接收到的通信模块中的细分模式配置值，并基于细分模式配置值输出相应的细分模式信号；

正反转缓存与控制模块用于缓存接收到的通信模块中的正反转配置值，并基于正反转配置值输出相应的正反转信号；

刹车控制模块用于基于通信模块中的刹车配置值输出相应的刹车信号；

输出使能缓存与控制模块用于缓存接收到的通信模块中的输出使能配置值，并基于输出使能配置值输出相应的输出使能信号；

位置信息查找模块的模式输入端为步进电机控制通道的输入端，输出端与桥式电路的控制端连接，用于基于配置值中的电机控制模式配置值、频率信号、步数信号、细分模式信号及正反转信号查找对应的控制桥式电路的开关管导通和关断的信号，以输出相应的步进电机的逻辑控制信号；

状态缓存机的输入端与频率缓存与控制模块、步数缓存与控制模块、正反转缓存与控制模块及输出使能缓存与控制模块连接，用于缓存并基于频率配置值、步数配置值、正反转配置值、输出使能配置值以及刹车信号输出相应的状态指示脉冲；

当前控制状态输出模块的输入端与状态缓存机的输出端连接，用于将状态指示脉冲通过通信模块输出至处理器1。

请参照图6，图6为本发明提供的一种步进电机的控制通道的结构示意图。本实施例中的步数缓存与控制模块、频率缓存与控制模块、细分缓存与控制模块、正反转缓存与控制模块、刹车控制模块及输出使能缓存与控制模块均能够获取相应的配置值，配置值包括频率配置值、步数配置值、细分模式配置值、正反转配置值、输出管使能配置值、电机控制模式配置值、刹车配置值和开始信号配置值。根据不同的寄存器地址分配，能够实现对多路步进电机控制通道的配置，从而同时驱动多路步进电机。

其中，频率配置值、步数配置值、细分模式配置值、正反转配置值和输出管使能配置值作为一组能让一路步进电机运行的必要配置值。一路步进电机控制通道配置值完成储存及缓存后，需要向对应的步进电机控制通道发送开始信号使其开始运行，此时位置信息查找模块基于配置值中的电机控制模式配置值、频率信号、步数信号、细分模式信号及正反转信号查找对应的控制桥式电路的开关管导通和关断的信号，以输出相应的步进电机的逻辑控制信号。

此外，步数的设置关联细分模式，例如，当配置值为X细分的模式，一个步数相当于走1/X步。

此外，输出使能缓存与控制模块能够直接控制桥式电路的使能，当输出使能缓存与控制模块停止输出时，输出使能缓存与控制模块的输出端呈高阻态。

需要说明的是，根据对电机3模式的配置，驱动芯片2会基于电机3的期望运行状态选择2相4线或4相5线的输出模式，在电机3的运行过程中向桥式电路中发送刹车信号时，会使电机3控制通道停止输出并清除电机3控制通道的当前配置值和缓存得内容，若想重新恢复电机3控制通道的输出需要先发送取消刹车信号的控制信号。

具体地，请参照图7，图7为本发明提供的一种电机运行时的控制状态的示意图，在电机未处于运行状态时，缓存中的配置为0，状态缓存机的数值为00，A点为处理器发送了电机的期望运行状态，且配置值为A，电机当前运行的配置值为A，由于在电机3运行的配置值为A时处理器1未输入新的电机的期望运行状态，缓存中的配置仍为0，缓存寄存器中的状态仍为低电平，且状态缓存机缓存的数值为01；B点时处理器再次发送了电机的期望运行状态，配置值为B，但是由于配置值A还未运行结束，此时需先运行配置值A，配置值B先进行缓存，即缓存中的配置仍为B，此时缓存寄存器的状态为高电平，状态缓存机中的数值为10；但是，由于配置A还未运行结束，处理器再次发送了电机的期望运行状态，配置值为C，此时，配置值C也进行了缓存，但是当配置值A运行结束时，不再运行配置值B，而是运行配置值C，配置值D和配置值E和上述运行过程相同。

此外，为方便处理器1及时获取电机3的运行状态，驱动芯片2设计有只读寄存器和可选的反馈功能。处理器1通过读取只读寄存器可获取某一步进电机控制通道当前的细分模式、缓存状态、过温情况、是否运行以及运行步数等状态。

作为一种优选的实施例，控制模块还包括：

输入端与通信模块的配置值输出端连接的PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)发生装置，用于基于通信模块存储的配置值生成对应频率和占空比的PWM信号；

直流电机控制通道的信号输入端与PWM发生装置的第一信号输出端连接，还用于基于通信模块存储的配置值判断是否接收PWM发生装置输出的PWM信号，并在判定接收时输出和PWM信号对应的频率和占空比可调的逻辑控制信号。

本实施例中的PWM发生装置能够接收通信模块的配置值，生成对应频率和占空比的PWM信号。同时根据配置值，直流电机控制通道会选择将PWM用于直流电机控制通道或者使PWM信号直接输出。

此外，直流电机控制通道能够利用的配置值包括电机3的正转配置值、反转配置值、高阻配置值及刹车配置值。

此外，图5中的控制模块中还设有时钟模块，能够为电机控制通道、PWM发生装置及保护模块通过时钟信号。

作为一种优选的实施例，PWM发生信号的脉冲信号输入端与步进电机控制通道的脉冲信号输出端连接，第二信号输出端与通信模块连接，还用于在直流电机控制通道判定不接收PWM信号时将步进电机控制通道发送的步进电机控制通道对配置值完成情况对应的脉冲信号通过通信模块发送至处理器1。

本实施例中的PWM发生装置在直流电机控制通道需要PWM发生装置输出的PWM信号时，PWM发生装置正常将控制信号发送至直流电机控制通道，否则将步进电机控制通道对电机3控制的状态以高低电平的方式发送至处理器1，以便用户得知此时电机3的运行状态。

此外，当电机3运行至期望运行状态，且处理器1未再次发送电机的期望运行状态时，PWM发生装置向处理器1发送一个脉冲信号。

作为一种优选的实施例，驱动芯片2还包括：

温度检测模块，用于采集驱动芯片2内部的温度，并在驱动芯片2内部的温度到达预设温度值时输出过温信号；

输入端与温度检测模块的输出端连接，输出端与控制模块连接的保护模块，用于在接收到过温信号时，控制控制模块停止输出，从而控制驱动芯片2停止输出。

本实施例中的温度检测模块通过检测驱动芯片2的温度，当驱动芯片2工作温度达到一定值，如150度时，控制驱动芯片2关断输出，防止过热损坏。

一旦发生过温，过温信号从模拟部分送入保护模块后，驱动芯片2所有输出引脚都被关闭，但是寄存器不会被设为初值，即为对当前状态的暂停。

作为一种优选的实施例，驱动芯片2还包括：

输入端与驱动芯片2的电源输入端连接，输出端与保护模块连接的电压检测模块，用于检测驱动芯片2的供电电压，并在驱动芯片2的供电电压小于预设电压值时输出欠压信号；

保护模块还用于在接收到欠压信号时控制控制模块停止输出，从而控制驱动芯片2停止输出，并将通信模块中的寄存器重置为初值。

本实施例中的电压检测模块通过检测驱动芯片2的供电电压，当驱动芯片2供电电压减小到一定值，驱动芯片2关断输出，防止电机3的异常运转。

一旦驱动芯片2出现欠压，及供电电压小于预设电压值，欠压信号输入保护模块后，驱动芯片2所有输出引脚都被关闭，所有寄存器也会被设为初值。

作为一种优选的实施例，保护模块的输入端与通信模块连接，还用于在驱动芯片2上电时将通信模块中的寄存器重置为初值，并在通信模块接收到电机3的期望运行状态时停止对寄存器重置。

本实施例中的保护模块接入通信模块的配置值、上电信号及过温信号，上电后保护模块会将所有寄存器设置为初值，需要通过通信模块配置为非重置态后，即处理器1发送了电机的期望运行状态后才可将配置值写入寄存器。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电机驱动装置，其特征在于，包括：

处理器，用于输出电机的期望运行状态；

通信端与所述处理器的信号输出端连接，控制信号输出端与所述电机的控制端连接的驱动芯片，用于在接收到所述电机的期望运行状态后驱动所述电机进行相应的运行。

2.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，所述驱动芯片包括：

通信端为所述驱动芯片的通信端，信号输出端与预驱动模块连接的控制模块，用于在接收到所述电机的期望运行状态后将所述电机的期望运行状态转换为逻辑控制信号；

输出端与桥式电路的控制端连接的所述预驱动模块，用于将所述逻辑控制信号转换为驱动信号，以驱动所述桥式电路中各个开关管的导通与关断；

输出端为所述驱动芯片的控制信号输出端的所述桥式电路，用于基于自身的开关管的导通与关断实现驱动所述电机进行相应的运行。

3.如权利要求2所述的电机驱动装置，其特征在于，所述控制模块包括：

通信端为所述控制模块的通信端的通信模块，用于接收所述电机的期望运行状态并将所述电机的期望运行状态对应的配置值存储至自身的寄存器；

输入端与所述通信模块的配置值输出端连接，输出端为所述控制模块的信号输出端的电机控制通道，用于将所述通信模块存储的配置值转换为所述逻辑控制信号。

4.如权利要求3所述的电机驱动装置，其特征在于，所述电机控制通道包括直流电机控制通道和步进电机控制通道；

所述直流电机控制通道的输入端与所述通信模块的配置值输出端连接，用于将所述通信模块存储的配置值转换为直流电机的逻辑控制信号；

所述步进电机控制通道的输入端与所述通信模块的配置值输出端连接，用于将所述通信模块存储的配置值转换为步进电机的逻辑控制信号。

5.如权利要求4所述的电机驱动装置，其特征在于，所述步进电机控制通道包括位置信息查找模块、缓存状态机、当前控制状态输出模块和输入端相连且为所述步进电机控制通道的输入端的步数缓存与控制模块、频率缓存与控制模块、细分缓存与控制模块、正反转缓存与控制模块、刹车控制模块及输出使能缓存与控制模块；所述频率缓存与控制模块的输出端与所述步数缓存与控制模块连接，所述步数缓存与控制模块的输出端、所述细分缓存与控制模块的输出端和所述正反转缓存与控制模块的输出端均与位置信息查找模块连接，所述刹车控制模块的输出端与状态缓存机连接；所述当前控制状态输出模块的输出端与所述通信模块连接；所述输出使能缓存与控制模块的输出端与所述桥式电路的使能端连接；

所述频率缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的频率配置值，并基于所述频率配置值输出相应的频率信号；

所述步数缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的步数配置值，并基于所述频率信号和所述步数配置值输出具有相应频率和步数的脉冲信号；

所述细分缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的细分模式配置值，并基于所述细分模式配置值输出相应的细分模式信号；

所述正反转缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的正反转配置值，并基于所述正反转配置值输出相应的正反转信号；

所述刹车控制模块用于基于所述通信模块中的刹车配置值输出相应的刹车信号；

所述输出使能缓存与控制模块用于缓存接收到的所述通信模块中的输出使能配置值，并基于所述输出使能配置值输出相应的输出使能信号；

所述位置信息查找模块的模式输入端为所述步进电机控制通道的输入端，输出端与所述桥式电路的控制端连接，用于基于所述配置值中的电机控制模式配置值、频率信号、步数信号、细分模式信号及正反转信号查找对应的控制所述桥式电路的开关管导通和关断的信号，以输出相应的所述步进电机的逻辑控制信号；

所述状态缓存机的输入端与所述频率缓存与控制模块、所述步数缓存与控制模块、所述正反转缓存与控制模块及所述输出使能缓存与控制模块连接，用于缓存并基于所述频率配置值、所述步数配置值、所述正反转配置值、所述输出使能配置值以及所述刹车信号输出相应的状态指示脉冲；

所述当前控制状态输出模块的输入端与所述状态缓存机的输出端连接，用于将所述状态指示脉冲通过所述通信模块输出至所述处理器。

6.如权利要求4所述的电机驱动装置，其特征在于，所述控制模块还包括：

输入端与所述通信模块的配置值输出端连接的脉冲宽度调制PWM发生装置，用于基于所述通信模块存储的配置值生成对应频率和占空比的PWM信号；

所述直流电机控制通道的信号输入端与所述PWM发生装置的第一信号输出端连接，还用于基于所述通信模块存储的配置值判断是否接收所述PWM发生装置输出的PWM信号，并在判定接收时输出和所述PWM信号对应的频率和占空比可调的逻辑控制信号。

7.如权利要求6所述的电机驱动装置，其特征在于，所述PWM发生信号的脉冲信号输入端与所述步进电机控制通道的脉冲信号输出端连接，第二信号输出端与所述通信模块连接，还用于在所述直流电机控制通道判定不接收所述PWM信号时将所述步进电机控制通道发送的所述步进电机控制通道对所述配置值完成情况对应的脉冲信号通过所述通信模块发送至所述处理器。

8.如权利要求3所述的电机驱动装置，其特征在于，所述驱动芯片还包括：

温度检测模块，用于采集所述驱动芯片内部的温度，并在所述驱动芯片内部的温度到达预设温度值时输出过温信号；

输入端与所述温度检测模块的输出端连接，输出端与所述控制模块连接的保护模块，用于在接收到所述过温信号时，控制所述控制模块停止输出，从而控制所述驱动芯片停止输出。

9.如权利要求8所述的电机驱动装置，其特征在于，所述驱动芯片还包括：

输入端与所述驱动芯片的电源输入端连接，输出端与所述保护模块连接的电压检测模块，用于检测所述驱动芯片的供电电压，并在所述驱动芯片的供电电压小于预设电压值时输出欠压信号；

所述保护模块还用于在接收到所述欠压信号时控制所述控制模块停止输出，从而控制所述驱动芯片停止输出，并将所述通信模块中的寄存器重置为初值。

10.如权利要求9所述的电机驱动装置，其特征在于，所述保护模块的输入端与所述通信模块连接，还用于在所述驱动芯片上电时将所述通信模块中的寄存器重置为初值，并在所述通信模块接收到所述电机的期望运行状态时停止对所述寄存器重置。

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