ASCII編程手冊

1.   概述

這個手冊描述使用ASCII接口控制泰科智能APM, APS, APX等系列驅(qū)動器的方法，適合對運(yùn)動控制理論和操作，泰科智能驅(qū)動器及MCK軟件有一定基礎(chǔ)知識的人使用。

1.1. 泰科智能ASCII接口

泰科智能ASCII接口指的是使用一系列的指令集，通過RS232連接，來操作和監(jiān)控泰科APM, APS, APX系列的驅(qū)動器。

例如，通過MCK軟件對驅(qū)動器進(jìn)行過配置之后，可以通過ASCII接口界面進(jìn)行程序控制：

1：使能驅(qū)動器工作在編程位置控制模式

2：軸回零點(diǎn)

3：編程一系列運(yùn)動并監(jiān)控位置、速度及其他的實(shí)時變量

1.2. 通訊協(xié)議

1.3. 接口界面              

可以通過單片機(jī)串口，或串口助手使用，界面如下（配置串口后打開串口發(fā)送命令）：

<span style="font-size:14.0pt;font-family:"">2.指令集

本節(jié)列出了ASCII編程的指令集及其使用方法。

2.1. ASCII信息格式

發(fā)送ASCII數(shù)據(jù)的語法如下：

[<< span="">節(jié)點(diǎn)ID>] << span="">指令碼> [<< span="">指令參數(shù)>…] << span="">回車>

其中：

[<< span="">節(jié)點(diǎn)ID>]: 指多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中某個節(jié)點(diǎn)的地址，范圍0-127，后面要跟空格。

<< span="">指令碼>: 是下面給出的指令代碼，只有一個字母，后面要跟空格，如果是復(fù)位命令則直接回車即可。

[<< span="">指令參數(shù)>…: ]指明命令做什么，如何去做。如果有多個參數(shù)，中間需用空格隔開。

<< span="">回車>: 回車鍵，指令結(jié)束。

變量所表代表的意義參考后面HU附錄AUH。

示例：

指令           返回值       說明

s r0x30 1200     ok           設(shè)置RAM中0x30變量（位置環(huán)比例增益）為1200，ok表示成功執(zhí)行

g r0x30         v 1200        讀取RAM中0x30變量（位置環(huán)比例增益）的值，返回值是1200

g f0x17          e 15         意圖讀取Flash中0x17變量（實(shí)際電機(jī)位置）的值。返回值e 15表示讀取的值不存在（實(shí)際電機(jī)位置只在RAM中）

若返回e << span="">錯誤號#>，請參考HHUTU錯誤代碼UTHUH中查看錯誤原因.

<span style="font-size:12.0pt;font-family:"">

2.2. 設(shè)置（s）命令

S 命令用來給可寫入的驅(qū)動器變量賦值。

S 命令的語法格式如下：

[可選節(jié)點(diǎn)ID] s << span="">存儲區(qū)><< span="">變量ID> << span="">數(shù)值>…<< span="">回車>

其中：

?[可選節(jié)點(diǎn)ID]:  是多點(diǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的CAN節(jié)點(diǎn)地址。范圍是0-127. 后面要跟一個空格。

?s:  是指令代碼。后面跟一個空格

?<< span="">存儲區(qū)>:  指出設(shè)置的變量在哪個存儲區(qū)。f =flash, r = RAM

?<< span="">變量ID>:  指出要設(shè)置的變量。變量ID的格式可以是十進(jìn)制的，也可以是十六進(jìn)制的。

?<< span="">數(shù)值>:  是要設(shè)置的變量的新值。數(shù)值可以整數(shù)或者十六進(jìn)制格式發(fā)送。如果需要多個值，中間請以空格隔開。

<< span="">回車>:  回車鍵，指令結(jié)束。

發(fā)送過s命令后，驅(qū)動器會有以下返回：

? ok<< span="">回車>  表示指令被正常接收

? e << span="">錯誤號>(回車)  表示指令無法被接收。請參考HHUTU錯誤代碼UTHUH中查看錯誤原因。

s命令示例

指令            返回值       說明

s r0x30 1200      ok           設(shè)置RAM區(qū)變量0x30(位置環(huán)比例增益)為1200.返回ok表示指令被正常執(zhí)行。

s f0x30 1200      ok           設(shè)置flash區(qū)變量0x30(位置環(huán)比例增益)為1200.返回ok表示指令被正常執(zhí)行。

s r 0x30 1000     e 33          本想修改RAM區(qū)中的0x30為1200.返回33號錯誤。注意變量ID后有空格。

2.3. 獲?。?/span>g）命令

g 命令用來獲取驅(qū)動器變量的值。

g 命令的語法格式如下：

[可選節(jié)點(diǎn)ID] g << span="">存儲區(qū)><< span="">變量ID><< span="">回車>

其中：

?[可選節(jié)點(diǎn)ID]:  是多點(diǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的CAN節(jié)點(diǎn)地址。范圍是0-127. 后面要跟一個空格。

?g: 是指令代碼。后面跟一個空格

?<< span="">存儲區(qū)>:  指出設(shè)置的變量在哪個存儲區(qū)。f =flash, r = RAM

?<< span="">變量ID>:  指出要獲取的變量。變量ID的格式可以是十進(jìn)制的，也可以是十六進(jìn)制的。

?<< span="">回車>:  回車鍵，指令結(jié)束。

發(fā)送過g命令后，驅(qū)動器會有以下返回：

? v [數(shù)值]<< span="">回車> 其中數(shù)值表示變量中的內(nèi)容。如果變量中包含多個數(shù)值，中間會以空格隔開。

? e << span="">錯誤號>(回車) 表示指令無法被接收。請參考HHUTU錯誤代碼UTHUH中查看錯誤原因。

g命令示例

指令        返回值       說明

g r0x30      v 1200        獲取RAM區(qū)變量0x30(位置環(huán)比例增益)的值。本例中顯示返回的值是1200。

g f0x17      e 15          意欲獲取flash中變量0x17（電機(jī)實(shí)際位置）的值。返回了15號錯誤（請求頁中不存在該變量）。注意，電機(jī)實(shí)際位置只存儲在RAM中。

2.4. 復(fù)制（c）命令

c 命令用來將一個變量的值從一個存儲區(qū)拷貝到另外一個存儲區(qū)（RAM到flash，或者flash到RAM）。

c 命令的語法格式如下：

[可選節(jié)點(diǎn)ID] c << span="">存儲區(qū)><< span="">變量ID><< span="">回車>

其中：

?[可選節(jié)點(diǎn)ID]:  是多點(diǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的CAN節(jié)點(diǎn)地址。范圍是0-127. 后面要跟一個空格。

?c: 是指令代碼。后面跟一個空格

?<< span="">存儲區(qū)>:  指出設(shè)置的變量在哪個存儲區(qū)。f = flash, r = RAM

?<< span="">變量ID>:  指出要復(fù)制的變量。變量ID的格式可以是十進(jìn)制的，也可以是十六進(jìn)制的。

?<< span="">回車>:  回車鍵，指令結(jié)束。

發(fā)送過c命令后，驅(qū)動器會有以下返回：

? ok<< span="">回車> 表示指令被正常接收

? e << span="">錯誤號>(回車) 表示指令無法被接收。請參考HHUTU錯誤代碼UTHUH中查看錯誤原因。

c命令示例

指令        返回值       說明

c r0x30      ok           將變量0x30的值從RAM中拷貝到flash中。ok表示指令被正確執(zhí)行。

cf0x30      ok           將變量0x30的值從flash中拷貝到RAM中。ok表示指令被正確執(zhí)行。

2.5. 驅(qū)動器復(fù)位（r）命令

r 命令用來立即對驅(qū)動器進(jìn)行復(fù)位。該命令不需要其它參數(shù)。驅(qū)動器復(fù)位后，波特率設(shè)置為默認(rèn)值9600.

r 命令的語法格式如下：

[可選節(jié)點(diǎn)ID] r<< span="">回車>

其中：

?[可選節(jié)點(diǎn)ID]:  是多點(diǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的CAN節(jié)點(diǎn)地址。范圍是0-127. 后面要跟一個空格。

?r:  是復(fù)位命令代碼。

?<< span="">回車>:  回車鍵，指令結(jié)束。

該命令發(fā)送后，驅(qū)動器不返回任何值。

r命令示例

指令        返回值       說明

r           {無返回值}    驅(qū)動器被復(fù)位

注意：如果復(fù)位命令發(fā)送給了多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的一個驅(qū)動器，會收到32號錯誤代碼：“CAN Network communication failure”。這是因?yàn)樵谙蚓W(wǎng)關(guān)驅(qū)動器（連有串口線的那個）應(yīng)答前，驅(qū)動器進(jìn)行了復(fù)位。這種情況下可以直接忽略該錯誤。

2.6. 軌跡生成（t）命令

t 命令控制軌跡生成器。它可以初始化一個新的運(yùn)動，更新一個正在運(yùn)行中的運(yùn)動，或開始一個回零序列。也可以停止一個運(yùn)動的執(zhí)行。

t 命令的語法格式如下：

[可選節(jié)點(diǎn)ID] t << span="">子命令><< span="">回車>

其中：

?[可選節(jié)點(diǎn)ID]： 是多點(diǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的CAN節(jié)點(diǎn)地址。范圍是0-127. 后面要跟一個空格。

?t： 是軌跡命令代碼，后面跟一個空格。

?<< span="">子命令> ：0 = 停止執(zhí)行中的運(yùn)動， 1 = 初始化/更新運(yùn)動， 2 = 初始化回零序列

?<< span="">回車>：回車符，緊跟在子命令后，表示指令結(jié)束。

發(fā)送過t命令后，驅(qū)動器會有以下返回：

? ok<< span="">回車> 表示指令被正常接收。注意ok僅表示命令被驅(qū)動器接收。請查看軌跡狀態(tài)寄存器，確認(rèn)運(yùn)動確實(shí)被初始化了。

? e << span="">錯誤號>(回車) 表示指令無法被接收。請參考HHUTU錯誤代碼UTHUH中查看錯誤原因。

t命令示例

指令        返回值       說明

t 1          ok           初始化一個運(yùn)動。

t2          e 33          本想初始化一個回零序列。返回了33號錯誤（ASCII命令語法錯誤）。注意命令和子命令之間沒有空格。

2.6. 寄存器讀寫（t）命令

寄存器命令（i）用來讀寫CVM程序中的32個內(nèi)部寄存器。

i 命令的語法格式如下：

[可選節(jié)點(diǎn)ID] i[<< span="">數(shù)值>]<< span="">回車>

其中：

?[可選節(jié)點(diǎn)ID]:  是多點(diǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的CAN節(jié)點(diǎn)地址。范圍是0-127. 后面要跟一個空格。

?i: 是寄存器命令代碼。后面跟一個空格。

?:  表示存取哪個寄存器。# = 寄存器號（0-31）。

?<< span="">數(shù)值>:  是要寫進(jìn)寄存器中的新值。如果命令中沒有此項(xiàng)，就表示要讀取寄存器中的值。數(shù)值可以整型或十六進(jìn)制格式發(fā)送。

?<< span="">回車>:  回車符，緊跟在寄存器號之后或者數(shù)值之后，表示指令結(jié)束。

發(fā)送過i命令后，驅(qū)動器會有以下返回：

? ok<< span="">回車>  表示指令被正常接收，并且數(shù)值已經(jīng)被寫入到寄存器中。

? r [數(shù)值]<< span="">回車>  其中數(shù)值就是寄存器中的內(nèi)容。

? e << span="">錯誤號>(回車)  表示指令無法被接收。請參考HHUTU錯誤代碼UTHUH中查看錯誤原因。

i命令示例

指令        返回值       說明

i r0 15        ok           向第一個寄存器（寄存器0）中寫入15

i r0                      r15          讀第一個寄存器中的值。示例顯示返回的是15

8         i r0        r 35          讀CAN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)號為8的驅(qū)動器中寄存器0的值。示例顯示返回值是35

2.8. 多軸驅(qū)動器ASCII信息格式

一些驅(qū)動器可以支持多達(dá)三個軸的運(yùn)動。當(dāng)向驅(qū)動不止一個軸的驅(qū)動器發(fā)送ASCII命令是，必須按以下格式指出設(shè)置的軸：

[<< span="">可選節(jié)點(diǎn)>].<< span="">軸號> << span="">命令代碼> [<< span="">命令參數(shù)>…]<< span="">回車>

其中：

?[可選節(jié)點(diǎn)ID]:  是多點(diǎn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的CAN節(jié)點(diǎn)地址。范圍是0-127。后面緊跟小數(shù)點(diǎn)和軸號

?<< span="">軸號>:  指出是哪個軸（a,b,還是c）。軸號前面是一個小數(shù)點(diǎn)，后面有一個空格。

?<< span="">命令代碼>:  單個字母的命令代碼。和上述一樣，可以是s,g, c, r, t, i.

?<< span="">命令參數(shù)>:  指出命令要做什么，怎么做。如果需要多個參數(shù)，中間請以空格隔開。

?<< span="">回車>:  回車鍵，指令結(jié)束。

多軸示例

指令        返回值       說明

.b g r0x32    v1200        獲取b軸上RAM中0x32變量（電機(jī)實(shí)際位置）的值。示例返回1200

2.c g r0x32   v1200        獲取2號節(jié)點(diǎn)上的c軸RAM中0x32變量（電機(jī)實(shí)際位置）的值。

3.   控制環(huán)工作模式

工作模式由一個狀態(tài)變量（0x24）定義，賦予不同的值定義不同的工作模式，描述如下：

3.1. 電流控制模式

/電流模式

設(shè)置驅(qū)動器工作在電流模式下，相關(guān)的變量說明如下(R-RAM, F-Flash)：

注意：驅(qū)動器使能情況下，若要改變電流值及斜率，請先設(shè)置斜率。

示例：

期望驅(qū)動器工作在電流控制模式，電流增加速率為0.5秒內(nèi)增加到2A。觀察電流值，當(dāng)電流到達(dá)2A后修改輸出控制電流在2秒內(nèi)減小到1A。

指令            返回值         說明

s r0x6a 4000      ok             電流增加速率4A/Sec

s r0x02 200       ok             設(shè)置期望電流為2A

s r0x24 1         ok             啟動電流控制模式，輸出電流以4A/Sec速度增加

用以下命令觀察實(shí)際輸出電流值

g r0x0c        v 150           通過驅(qū)動器讀取實(shí)際電流值，該處顯示的是1.5A

當(dāng)電流到達(dá)2A時，改變電流速率及期望值

s r0x6a 500     ok             修改電流速率為0.5A/Sec

s r0x02 100     ok             修改給定值為1A，電流將以0.5A/Sec的速率減小

停止驅(qū)動器控制

s r0x24 0       ok             Disable驅(qū)動器

3.1.3. PWM控制速度模式

該模式下，輸出電流和輸入的PWM的占空比成比例關(guān)系。多數(shù)的應(yīng)用中PWM輸入的設(shè)置都是通過TSM2軟件來實(shí)現(xiàn)的，并且運(yùn)行過程中不做修改。

相關(guān)的變量說明如下：

注意：在PWM輸入控制電流和速度模式中都使用了0xa9和0xa8變量，在改變模式時請確認(rèn)這些值是正確的。

表1-1

3.2. 速度控制模式

3.2.2. 模擬量控制速度模式

該模式下，速度輸出與模擬輸入電壓成比例關(guān)系。

相關(guān)的變量說明如下：

注意：位置、速度和電流模式下都會用到0x19,0x26, 0x1a變量，在這些模式之間切換工作是請先確認(rèn)這些值是正確的。

3.3.1. 位置控制模式下軌跡變量更新

當(dāng)驅(qū)動器進(jìn)入位置控制模式時，軌跡變量（速度、加速度和減速度）會被拷貝到軌跡生成器中。設(shè)置位置控制模式后，若要改變其中的任一個的值，需要在發(fā)送新的值后再發(fā)一個t 1命令。

3.3.3. 模擬量位置控制模式

該模式下，軸的位置由外部輸入的模擬量來決定。

模擬位置命令按相對運(yùn)動命令來執(zhí)行。使能驅(qū)動器就會讀取模擬電壓值。電壓的任何改變都會改變軸的相對位移，等價于使能后從那點(diǎn)開始的電壓的改變量。要使用絕對位置，則每次驅(qū)動器使能時都要執(zhí)行回初始點(diǎn)的操作。

相關(guān)的變量說明如下：

 注意：

1)位置、速度和電流模式下都會用到0x19,0x26, 0x1a變量，在這些模式之間切換工作時請先確認(rèn)這些值是正確的。2)要想改變模擬量對應(yīng)的方向，可以將比例因數(shù)設(shè)為負(fù)值。

&方向位置控制模式

該模式下，位置指令由一個數(shù)字端口的脈沖數(shù)給定，方向由另一個數(shù)字輸入端口的邏輯電平?jīng)Q定。

比例因數(shù)設(shè)置每個輸入脈沖所對應(yīng)的位置指令的系數(shù)，單位是脈沖數(shù)counts。該系數(shù)以兩個16位字的形式存放在變量0xa9中，第一個字是分子（位置脈沖數(shù)），第二個字是分母（輸入脈沖數(shù)）。例如，要實(shí)現(xiàn)一個外部脈沖輸入對應(yīng)10個位置脈沖的話，系數(shù)就應(yīng)該設(shè)置為10/1。為便于發(fā)送，需將它們轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制格式，這樣系數(shù)應(yīng)該是0x000a / 0x0001。最后結(jié)合指令代碼到一起發(fā)送給驅(qū)動器：s r0xa9 0x000a0001.

要改變方向，請將分子改成負(fù)值。但是注意負(fù)數(shù)的十六進(jìn)制表達(dá)方式。例如將上面的例子的方向改變的話，系數(shù)是-10/1，換成十六進(jìn)制，-10是0xfff6，發(fā)送的指令就變成了

S r0xa9 0xfff60001.

相關(guān)的變量說明如下：

3.4. 參數(shù)限制及增益

變量0x90(僅位于RAM中)控制驅(qū)動器串口的波特率。若要改變波特率，只需向該變量中寫入一個新值。例如要將波特率由9600改成115200，發(fā)送命令s r0x90 115200, 如果返回值是ok，表示修改成功，但是該返回值是按新的波特率115200通訊的。

一旦輸入回車之后，就不能再以9600的波特率發(fā)送命令了。如果還以9600發(fā)送命令，就有可能被驅(qū)動器誤以為是一個波特率復(fù)位命令，從而導(dǎo)致波特率從新被調(diào)回到9600. 此外，設(shè)置過新的波特率后，至少要間隔100毫秒的時間才可以開始以新的波特率跟驅(qū)動器通訊。

在讀0x90變量的值時，注意讀出來的值和設(shè)置的值可能并不完全一樣。這是因?yàn)轵?qū)動器根據(jù)內(nèi)部微處理器的時鐘頻率將波特率調(diào)整到了和設(shè)定值接近的一個值了。

3.4.2. 設(shè)置電流環(huán)限制和增益

速度環(huán)限制變量：

速度環(huán)增益變量：

3.4.3. 設(shè)置速度環(huán)限制和增益

位置環(huán)各參數(shù)的限制請參考第三章中編程位置控制模式。

位置環(huán)增益變量：

3.4.5. 監(jiān)控狀態(tài)

狀態(tài)寄存器變量（0xa0）：

該變量提供了驅(qū)動器的狀態(tài)信息。0xa0是只讀的，并且只在RAM中。各位代表的意義如下：

錯誤寄存器變量（0xa4）：

錯誤寄存器變量顯示了已發(fā)生的鎖定錯誤。0xa4只存在RAM中。各位所代表的意義如下：

注意：鎖定的錯誤發(fā)生時，狀態(tài)寄存器（0xa0）會置位。要清除錯誤，可以向相應(yīng)的錯誤寄存器（0xa4）中寫1。

3.4.7. 讀數(shù)字輸入

輸入狀態(tài)變量（0xa6）：

可以通過0xa6變量讀取驅(qū)動器可編程數(shù)字輸入的高低電平狀態(tài)。每個位所對應(yīng)的輸入號如下表所示。如果該端口是高電平，則相應(yīng)的位置1，低電平則置0.

例如，如果讀到的0xa6的值是33，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制是100001，由此可知IN1和IN6是高電平，其它輸入口是低電平。

0xa6是只讀的，并且只在RAM中。各位映射值如下所示。

注意：不同的驅(qū)動器，其可編程數(shù)字輸入號是不同的。具體請參考相應(yīng)文檔。

3.4.8. 讀 --- 會報(bào)這種錯誤的例子