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設計具Modbus-RTU通訊功能的直流有刷馬達運動控制器

為了解決switch oled比較的問題，作者周子逸 這樣論述：

本論文提出以意法半導體所開發及生產的32位元ARM微處理器作為主要控制核心，設計出一套低成本並可跨平台控制的直流有刷馬達運動控制器，此系統不但可以使用可程式化邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)進行直接控制，還能利用通訊模組連接電腦，並使用本文所開發之人機介面軟體進行控制。整套系統使用閉迴路控制架構，透過增量型編碼器檢測馬達轉動之數據，接著利用比例積分微分(Proportional Integral Derivative, PID)控制方法，計算出控制馬達所需之控制量，並將其轉換為脈波寬度調變(Pulse Width Modulation, PW

M)之工作週期(Duty Cycle)，並輸出至H橋電路中以控制馬達的轉速或位置。在通訊方面，本文使用RS485作為通訊介面，使資料能夠傳送的更遠並具備更強的抗干擾能力。在通訊協定方面，本系統導入工業界經常使用之Modbus-RTU通訊協定，使本系統能夠透過工業界經常使用的可程式化邏輯控制器進行直接控制。在人機介面設計方面，本文在驅動器上裝有一片0.96吋的有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode, OLED)顯示螢幕，並在旁邊設有五向開關以切換螢幕之顯示頁面，這項功能可以使現場工作人員即時得知目前系統的運作狀況。在參數設定上，本系統能夠透過自行開發的軟體，搭配

RS485通訊模組，使用電腦設定及讀取驅動器的參數。在系統製作完成後，本文利用自行開發之直流有刷馬達運動控制器，對德國廠商Faulhaber所生產的直流有刷馬達進行轉速及位置控制，並透過原廠所開發的驅動器及軟體，從旁量測本系統所控制之數據，以驗證本系統之可行性及穩定性。在通訊測試上，本系統利用RS485通訊模組將驅動器所輸出之參數傳送至電腦，並利用第三方軟體Modbus Poll進行長時間的通訊測試，以驗證本系統通訊功能之穩定性。