基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)

目錄第1章設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 .-1-1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容-1-1.2-1-2章總體設(shè)計(jì)方案-1-2.112.2系統(tǒng)分析-2-2.3-2-2.3.122.3.232.3.342.3.442.3.5比較電壓電路設(shè)計(jì)-5-2.3.663章DSP5509-6-3.1DSP5509-6-2.2DSP開發(fā)環(huán)境CCS-7-2.3程序代碼-7-4章項(xiàng)目設(shè)計(jì)總結(jié)及結(jié)論-9--10--10---PAGE2-第1章設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)基于TMS320C55x步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)1、能開關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)調(diào)速及步進(jìn)電機(jī)角位置控制。2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)系統(tǒng)電源模塊，復(fù)位電路，時(shí)鐘模塊，JTAG接口，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制模塊電路等。3TMS320C55xDSP的軟件集成開發(fā)環(huán)境CCS運(yùn)行。4、編寫程序代碼，調(diào)試程序。設(shè)計(jì)要求和主要任務(wù)1、掌握ULN2003器件使用原理；2、外擴(kuò)電路控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)；3、掌握DSP與外擴(kuò)電路的通信連接技術(shù)；4、熟悉所用開發(fā)軟件和工具箱的使用方法；5、對(duì)指定題目進(jìn)行電路圖設(shè)計(jì)；6、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)電路，編寫DSP程序，進(jìn)行測(cè)試和記錄。第2章總體設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)總設(shè)計(jì)框圖本系統(tǒng)主要由TMS320F2812模塊、電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1。電源模塊電源模塊TMS步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)320F穩(wěn)壓模塊復(fù)位模塊5509比較模塊圖一系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)分析根據(jù)設(shè)計(jì)的要求挑選器件，使用MC1403芯片為DSP5509為步進(jìn)電機(jī)提供穩(wěn)定的電壓，來(lái)使步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)定的工作。提前設(shè)置基準(zhǔn)電壓，用LM339（電壓比較器）來(lái)使ULN2003輸出高低電平來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，用按鍵功能來(lái)實(shí)現(xiàn)其正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。畫出電路圖并編寫程序進(jìn)行調(diào)試修改，領(lǐng)取器件按圖焊接并在開發(fā)版上完成測(cè)試。因?yàn)镈SP5509芯片需要在最小系統(tǒng)下運(yùn)行，要設(shè)計(jì)其電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。MC1403芯片能提供穩(wěn)定的電壓。ULN2003芯片大電流驅(qū)動(dòng)陣列，7路反向器電路，即當(dāng)輸入端為高電平時(shí)ULN2003輸出ULN2003ULN2003電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)設(shè)計(jì)電源電路設(shè)計(jì)DSPI/O3.3V3.3V2.5V、或者更低的1.8V電源。使用時(shí)考慮它們的加電次序。因此采用雙電源供電，使用TPS73HD3183.3V1.8V750ma,并且提供200ms的復(fù)位脈沖。如圖二所示：圖二原理圖驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)ULN200350V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。ULN2003內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器。它是雙列16腳封裝，NPN=50V，電流=500mA5V，適用于TTLCOMSULN降VCE約1VBVCEO約為36V-3-圖三ULN2003穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)MC14038～12bitD/A準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓的場(chǎng)合。輸出電壓:2.5V＋/-25mV輸入電壓范圍:4.5Vto40V輸出電流:10mA電路截圖如圖四圖四MC1403芯片時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)DSP芯片提供時(shí)鐘一般有兩種方法，一種是使用外部時(shí)鐘源的時(shí)鐘信號(hào)，二是利用DSP芯片內(nèi)部的振蕩器構(gòu)成的時(shí)鐘電路。采用第二種方法，在芯片的X1和X2/CLKIN引腳之間接入一個(gè)晶體，用于啟動(dòng)內(nèi)部振蕩器。如下圖五-4-圖五時(shí)鐘電路比較電壓電路設(shè)計(jì)LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：1）失調(diào)電壓2-36V，雙電源電壓為對(duì)輸出端電位可靈活方便地選用。LM339類似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。兩個(gè)輸較兩個(gè)電壓時(shí)，任意一個(gè)輸入端加一個(gè)固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點(diǎn)10mV就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)，因此，把LM339LM339的輸出端相當(dāng)于（稱為上拉電3-15三極管截-5-圖六LM339引腳圖圖七LM339N系統(tǒng)總電路圖圖八電路原理圖第3章DSP5509及程序設(shè)計(jì)3.1DSP5509介紹DSP芯片是模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)以后進(jìn)行高速實(shí)時(shí)處理的專用微處理器，其處理-6---PAGE10-速度比最快的CPU還快10-50DSPDigitalSignalProcessor其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為01DSP5509TMS320VC5509ADSP開發(fā)板既可作為開發(fā)板供用戶學(xué)習(xí)使用，也可作為系統(tǒng)板嵌入到用戶的產(chǎn)品供用戶進(jìn)行二次開發(fā)以便縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。是迄今為止市面上性價(jià)比最高的5509DSPCCSTI公司的CCSIDE（CodeComposerStudioIntegratedDevelopmentCCS只適用于一個(gè)系列的DSPC5000C55x）CCSCCS用來(lái)定義DSP程序代碼#include<csl.h>#include<csl_pll.h>#include#includeunsignedcharCW[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08};//逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)相unsignedcharCCW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};voiddelay();/*鎖相環(huán)的設(shè)置*/PLL_ConfigmyConfig={0,1,24,1};main(){/*初始化CSL庫(kù)*/CSL_init();/*PLL_config(&myConfig);/**/GPIO_RSET(IODIR,0x0F);maic();}voiddelay(){Uint32j=0,k=0;for(j=0;j<0x01;j++){for(k=0;k<0xffff;k++){}}}maic(){for(;;){unsignedchara=GPIO_pinRead(GPIO_PIN4);unsignedcharb=GPIO_pinRead(GPIO_PIN6);if(a==0){inti;for(i=0;i<8;i++){GPIO_RSET(IODATA,CCW[i]);delay();//調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速}}if(b==0){inti;for(i=0;i<8;i++){GPIO_RSET(IODATA,CW[i]);delay();}}else{GPIO_pinWrite(GPIO_PIN0,0); GPIO_pinWrite(GPIO_PIN1,0);GPIO_pinWrite(GPIO_PIN2,0);GPIO_pinWrite(GPIO_PIN3,0);}}}第4章項(xiàng)目設(shè)計(jì)總結(jié)及結(jié)論近些年來(lái)，通信與電子技術(shù)迅猛發(fā)展。DSP是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的核心和靈魂，隨著DSP性能價(jià)格比的不斷提高，DSP在網(wǎng)絡(luò)、通信、電子測(cè)量、語(yǔ)音/圖像處理、數(shù)字影視、自動(dòng)控制、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、家用電器等眾多領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)是基于DSPDSPCCS是一種功能強(qiáng)大的全面集成開發(fā)環(huán)境（IDCCS具有開放式架構(gòu)，使TI和第三方能芯片通過(guò)無(wú)縫插入并附加專用工具擴(kuò)展IDECCS的時(shí)候又出現(xiàn)了問(wèn)題，我在之前的編程中一般都是建一個(gè).C文件或是建一個(gè).ASM再建一個(gè).CMD文件就可以了。在以前的編程中我都只是用到2個(gè).C和.ASM項(xiàng)目設(shè)計(jì)評(píng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)項(xiàng)目設(shè)計(jì)指導(dǎo)教