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mpc02t运动控制芯片 使 用 说 明 泰 泰安迪科技 技术支持QQ：379741343 网址：www点mpc000点com 概述 mpc02t集成2轴运动控制功能，可与单片机通过spi通讯对步进电机和伺服电机控制,使用简单方便。 ◆ SPI通讯，仅需使用6条指令，简单可靠。 ◆ 单模块二轴输出，多个模块并联工作可达120轴。 ◆ 最大脉冲输出频率为1MHz，脉冲输出使用脉冲+方向方式。 ◆ 每轴自带二路硬件限位兼硬件原点。 ◆ 引脚输入输出3.3V，可兼容5V。 ◆ 芯片体积小巧，TSSOP20封装。 封装尺寸 引脚排列
通讯协议 mpc02t与单片机使用SPI通讯，单片机作为主机，mpc02t为从机。CPHA=0，CPOL=0,高位在前，SPI数据宽度为16位。如果SPI以8位一次发送，需发送偶数个字节。 每条指令间隔1MS以上。 SPI时序图如下： 通讯指令 ◆设置轴速度 发送：
部分参数解释： 轴号（1-2） 加速时间（1-5000）（ms） 减速时间（1-5000）ms 初始速度 初始频率为：值（1-10000）*频率倍率（Hz） 运行速度 运行频率为：值（1-10000）*频率倍率（Hz） 速度倍率 频率倍率（1-100） 注意：单轴运动中运行设置轴速度指令可以使轴运行速度改变。 ◆ 单轴运行 发送：
部分参数解释： 轴号（1-2） 脉冲数量（-268435455~+268435455）输出的脉冲数 >0：正方向移动 <0：负方向移动 运动方式（0，1，2） 0：相对位移 1：绝对位移 2：连续运行 注意：运动方式设置连续运行后，轴将一直运动，直到有限位或停止指令才会停止，并且脉冲数量只用来控制运动方向。 ◆设置轴逻辑位置 发送：
部分参数解释： 轴号（1-2） 1-2：1-2轴 位置 轴逻辑位置，范围（-268435455~+268435455） ◆轴停止 发送：
部分参数解释： 轴号（1-2）需停止的轴号 ◆获取各轴逻辑位置和状态 发送：
返回：
部分参数解释： 轴号（1，2，100） 1-2：1-2轴逻辑位置 100：2个轴状态 各轴状态值（转为32位二进制数） 与芯片POS1，POS2引脚指示的状态完全相同。 第0位表示第一轴状态 0：停止中 1：运行中 第1位表示第二轴状态 0：停止中 1：运行中 轴逻辑位置，范围（-268435455~+268435455） 注意：轴逻辑位置或状态并不是发送指令时同时返回。单片机先发送指令，延时1MS让芯片准备好相关数据，然后单片机读4个字节返回数据。 ◆ 设置特殊功能 发送：
部分参数解释： 当功能写入0xf1，运行轴停止指令的时候轴会急速停止，此为默认状态。 当功能写入0xf2，运行轴停止指令的时候轴是减速停止。 当功能写入0xfa，芯片重新启动。 当功能写入0xfb，两个轴急停。 电路连接 所有mpc02t芯片的CS，SCK，SO，SI引脚并联，单片机SPI数据输入脚需内部或外部上拉。mpc02t芯片的POS1脚和POS2脚不是必须接到单片机，也可以用指令查询轴的状态。POS1和POS2适用于需要中断处理的应用中。多片mpc02t组网与单片机连接参考图： mpc02t与电机部分连接参考图： 运动控制编程示例 #include //-----STC89C2051------- sfr IPH =0XB7; sfr CCON =0XD8; sfr CMOD =0XD9; sfr CL =0XE9; sfr CH =0XF9; sfr CCAP0L =0XEA; sfr CCAP0H =0XFA; sfr CCAPM0 =0XDA; sfr CCAPM1 =0XDB; sfr P3M1= 0XB1; sfr P3M0= 0XB2; sfr P1M1= 0X91; sfr P1M0= 0X92; sfr WAKE_CLKO= 0X8f; sfr BRT =0x9c; sfr AUXR =0x8E; sfr AUXR1 = 0xA2; sfr WDT_CONTR = 0xc1; sfr T2MOD = 0xC9; ////////////////// ***it s1 = P1^6; ***it s2 = P1^7; ***it b1 = P3^7; ***it cs2 = P1^4; ***it cs = P1^3; ***it sck = P1^2; ***it out = P1^0; ***it in = P1^1; #define SPI2_CSHIGH cs2=1 // CS2 #define SPI2_CSLOW cs2=0 #define SPI_CSHIGH cs=1 // CS #define SPI_CSLOW cs=0 #define SPI_SCKHIGH sck=1 //SCLK #define SPI_SCKLOW sck=0 #define SPI_OUTHIGH out=1 #define SPI_OUTLOW out=0//MOSI #define SPI_IN in//MISO unsigned char inbuf[12]; voidinitial() { SPI_CSHIGH; SPI2_CSHIGH; } voiddelay_nus(unsigned long n) { unsigned long j; while(n--) { j=8; while(j--); } } //延时n ms void delay_nms(unsigned long n) { while(n--) delay_nus(1100); } /* 函数名: SPI_SendData 功能：软件模拟SPI通讯发送并接收一个8位字节数据。 */ unsigned char SPI_SendData(unsigned charoutdata) { unsigned char RecevieData=0,i; for(i=0;i<8;i++) { SPI_SCKLOW; if(outdata&0x80) { SPI_OUTHIGH; } else { SPI_OUTLOW; } outdata<<=1; __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP(); SPI_SCKHIGH; RecevieData<<= 1; if(SPI_IN) { RecevieData |= 1; } __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP(); SPI_SCKLOW; } return RecevieData; } /* 函数名: enabled_cs 功能：使能对应芯片的CS脚 参数： cardno 卡号 用单片机不同引脚去控制不同芯片的CS脚，以便多个芯片关联使用。 */ void enabled_cs(unsigned char cardno) { if(cardno==1) { SPI_CSLOW; } else if(cardno==2) { SPI2_CSLOW; } } /* 函数名: disabled_cs 功能：禁止对应芯片的CS脚 参数： cardno 卡号 用单片机不同引脚去控制不同芯片的CS脚，以便多个芯片关联使用。 */ void disabled_cs(unsigned char cardno) { if(cardno==1) { SPI_CSHIGH; } else if(cardno==2) { SPI2_CSHIGH; } } /* 函数名: set_speed 功能：设置轴速度 参数： cardno 卡号 axis 轴号(1-6) acc 加速时间（ms） dec 减速时间（ms） startv 启动频率为：值*频率倍率（Hz） speed 运行频率为：值*频率倍率（Hz） range 频率倍率（1-100） */ unsigned char set_speed(unsigned char cardno,unsigned char axis ,unsigned int acc ,unsigned int dec ,unsigned intstartv ,unsigned int speed ,unsigned char range) { unsigned char OutByte[25]; OutByte[0] = 1; OutByte[1] = axis; OutByte[2] = acc >>8; OutByte[3] = acc ; OutByte[4] = dec >>8; OutByte[5] = dec ; OutByte[6] = startv >>8; OutByte[7] = startv ; OutByte[8] = speed >>8; OutByte[9] = speed ; OutByte[10] = range; enabled_cs(cardno); SPI_SendData(OutByte[0]); SPI_SendData(OutByte[1]); SPI_SendData(OutByte[2]); SPI_SendData(OutByte[3]); SPI_SendData(OutByte[4]); SPI_SendData(OutByte[5]); SPI_SendData(OutByte[6]); SPI_SendData(OutByte[7]); SPI_SendData(OutByte[8]); SPI_SendData(OutByte[9]); SPI_SendData(OutByte[10]); disabled_cs(cardno); } /* 函数名: pmove 功能：单轴运行 参数： cardno 卡号 axis 轴号(1-2) pulse 输出的脉冲数 >0：正方向移动 <0：负方向移动 范围（-268435455~+268435455） mode 0：相对位移 1：绝对位移 2：连续位移 */ unsigned char pmove(unsigned char cardno,unsigned char axis,long pulse , unsigned char mode) { unsigned char OutByte[25]; OutByte[0] = 2 ; OutByte[1] = axis; OutByte[2] = pulse >>24; OutByte[3] = pulse >>16; OutByte[4] = pulse >>8; OutByte[5] = pulse ; OutByte[6] = mode ; enabled_cs(cardno); SPI_SendData(OutByte[0]); SPI_SendData(OutByte[1]); SPI_SendData(OutByte[2]); SPI_SendData(OutByte[3]); SPI_SendData(OutByte[4]); SPI_SendData(OutByte[5]); SPI_SendData(OutByte[6]); SPI_SendData(0); disabled_cs(cardno); } /* 函数名: set_command_pos 功能： 设置轴逻辑位置 参数： cardno 卡号 axis 轴号(1-2) pulse 位置脉冲数，范围（-268435455~+268435455） */ unsigned char set_command_pos(unsigned charcardno ,unsigned char axis, long value ) { unsigned char OutByte[25]; OutByte[0] = 0x12 ; OutByte[1] = axis ; OutByte[2] = value >>24; OutByte[3] = value >>16; OutByte[4] = value >>8; OutByte[5] = value ; enabled_cs(cardno); SPI_SendData(OutByte[0]); SPI_SendData(OutByte[1]); SPI_SendData(OutByte[2]); SPI_SendData(OutByte[3]); SPI_SendData(OutByte[4]); SPI_SendData(OutByte[5]); disabled_cs(cardno); } /* 函数名: sudden_stop 功能： 轴停止 参数： cardno 卡号 axis 停止的轴号（1-2） 1-2：1-2轴停 */ unsigned char sudden_stop(unsigned charcardno ,unsigned char axis) { unsigned char OutByte[25]; OutByte[0] = 0x17 ; OutByte[1] = axis ; enabled_cs(cardno); SPI_SendData(OutByte[0]); SPI_SendData(OutByte[1]); disabled_cs(cardno); } /* 函数名: get_command_pos 功能： 获取轴逻辑位置或状态。 本函数先发一条指令过去让芯片准备相应的数据，等待1MS后，再从芯片读取4个字节的相应数据。 参数： cardno 卡号 axis 轴号 1，1轴 2，2轴 100，会返回两个轴的状态。0位为第一轴状态。1位为第二轴状态。0表示停止中，1表示运行中。 返回值： 位置脉冲数，范围（-268435455~+268435455）或者两个轴的状态 */ long get_command_pos( unsigned char cardno, unsigned char axis) { unsigned char OutByte[25]; unsigned char inbuf[12]; long tmp=0; OutByte[0] = 0x06; OutByte[1] = axis ; enabled_cs(cardno); SPI_SendData(OutByte[0]); SPI_SendData(OutByte[1]); disabled_cs(cardno); delay_nms(1); enabled_cs(cardno); inbuf[0]=SPI_SendData(0); inbuf[1]=SPI_SendData(0); inbuf[2]=SPI_SendData(0); inbuf[3]=SPI_SendData(0); disabled_cs(cardno); delay_nms(1); tmp=(long)inbuf[0]<<24; tmp+= (long)inbuf[1]<<16; tmp+= (long)inbuf[2]<<8; tmp+= (long)inbuf[3]; return tmp; //return(((long)inbuf[0]<<24)+((long)inbuf[1]<<16)+((long)inbuf[2]<<8)+((long)inbuf[3])); } /* 函数名: set_special 功能：设置特别功能 参数： cardno 卡号（1-128）芯片地址 value 0xf1 停止时缓慢 0xf2 停止时急速 0xfa 重新启动 0xfb 急停 */ unsigned char set_special(unsigned charcardno,unsigned char value) { unsigned char OutByte[25]; OutByte[0] = 0xFA ; OutByte[1] = value; enabled_cs(cardno); SPI_SendData(OutByte[0]); SPI_SendData(OutByte[1]); disabled_cs(cardno); } void main(void) { initial(); set_speed(1 ,1,1000,1000,10,200,100); // 设1轴速度 set_speed(1 ,2,1000,1000,10,200,100); // 设2轴速度 /*1轴2轴回原点*/ pmove(1,1,-1000000,0); // 1轴多脉冲负方向运动 pmove(1,2,-1000000,0); // 2轴多脉冲负方向运动 while(s1); //检测1轴状态引脚电平，如变低表示已停，且在原点 while(s2); //检测2轴状态引脚电平，如变低表示已停，且在原点 //while(get_command_pos(1,100)) ; //通过指令也能获取各轴状态 ，与S1，S2两个状态指示输入口功能相同。 set_command_pos(1,1,0); // 设1轴此时坐标为0 set_command_pos(1,2,0); // 设2轴此时坐标为0 while(1) { if((!b1)&&(!s1))//按键按下 ,并且1轴停止状态 { pmove(1,1,32000,0); // 1轴正向运动32000个脉冲 while(!b1); } if((!b1)&&(inbuf[0]>0))//按键按下, 并且1轴在运动中 { sudden_stop(1,1); // 1轴停止 while(!b1); } } } 
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