基于DSP的步進電機控制系統(tǒng)

目錄第1章設(shè)計內(nèi)容及要求 .-1-1.1設(shè)計內(nèi)容-1-1.2-1-2章總體設(shè)計方案-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-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章項目設(shè)計總結(jié)及結(jié)論-9--10--10---PAGE2-第1章設(shè)計內(nèi)容及要求設(shè)計內(nèi)容設(shè)計基于TMS320C55x步進電機控制系統(tǒng)1、能開關(guān)控制步進電機正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)調(diào)速及步進電機角位置控制。2、設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計系統(tǒng)電源模塊，復(fù)位電路，時鐘模塊，JTAG接口，步進電機驅(qū)動和控制模塊電路等。3TMS320C55xDSP的軟件集成開發(fā)環(huán)境CCS運行。4、編寫程序代碼，調(diào)試程序。設(shè)計要求和主要任務(wù)1、掌握ULN2003器件使用原理；2、外擴電路控制電機正反轉(zhuǎn)；3、掌握DSP與外擴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、對指定題目進行電路圖設(shè)計；6、實現(xiàn)設(shè)計電路，編寫DSP程序，進行測試和記錄。第2章總體設(shè)計方案系統(tǒng)總設(shè)計框圖本系統(tǒng)主要由TMS320F2812模塊、電源模塊、電機驅(qū)動模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1。電源模塊電源模塊TMS步進電機驅(qū)動模塊電機運轉(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)計的要求挑選器件，使用MC1403芯片為DSP5509為步進電機提供穩(wěn)定的電壓，來使步進電機穩(wěn)定的工作。提前設(shè)置基準電壓，用LM339（電壓比較器）來使ULN2003輸出高低電平來驅(qū)動步進電機，用按鍵功能來實現(xiàn)其正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。畫出電路圖并編寫程序進行調(diào)試修改，領(lǐng)取器件按圖焊接并在開發(fā)版上完成測試。因為DSP5509芯片需要在最小系統(tǒng)下運行，要設(shè)計其電源電路、時鐘電路、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)動陣列，7路反向器電路，即當輸入端為高電平時ULN2003輸出ULN2003ULN2003電機的驅(qū)動電路。系統(tǒng)設(shè)計電源電路設(shè)計DSPI/O3.3V3.3V2.5V、或者更低的1.8V電源。使用時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)動電路設(shè)計ULN200350V的電壓，輸出還可以在高負載電流并行運行。ULN2003內(nèi)部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅(qū)動繼電器。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MC14038～12bitD/A準的基準電壓的場合。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芯片時鐘電路設(shè)計DSP芯片提供時鐘一般有兩種方法，一種是使用外部時鐘源的時鐘信號，二是利用DSP芯片內(nèi)部的振蕩器構(gòu)成的時鐘電路。采用第二種方法，在芯片的X1和X2/CLKIN引腳之間接入一個晶體，用于啟動內(nèi)部振蕩器。如下圖五-4-圖五時鐘電路比較電壓電路設(shè)計LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是：1）失調(diào)電壓2-36V，雙電源電壓為對輸出端電位可靈活方便地選用。LM339類似于增益不可調(diào)的運算放大器。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個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3.1DSP5509介紹DSP芯片是模擬信號變換成數(shù)字信號以后進行高速實時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，轉(zhuǎn)換為01DSP5509TMS320VC5509ADSP開發(fā)板既可作為開發(fā)板供用戶學習使用，也可作為系統(tǒng)板嵌入到用戶的產(chǎn)品供用戶進行二次開發(fā)以便縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。是迄今為止市面上性價比最高的5509DSPCCSTI公司的CCSIDE（CodeComposerStudioIntegratedDevelopmentCCS只適用于一個系列的DSPC5000C55x）CCSCCS用來定義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*/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章項目設(shè)計總結(jié)及結(jié)論近些年來，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性能價格比的不斷提高，DSP在網(wǎng)絡(luò)、通信、電子測量、語音/圖像處理、數(shù)字影視、自動控制、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、家用電器等眾多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計是基于DSPDSPCCS是一種功能強大的全面集成開發(fā)環(huán)境（IDCCS具有開放式架構(gòu)，使TI和第三方能芯片通過無縫插入并附加專用工具擴展IDECCS的時候又出現(xiàn)了問題，我在之前的編程中一般都是建一個.C文件或是建一個.ASM再建一個.CMD文件就可以了。在以前的編程中我都只是用到2個.C和.ASM項目設(shè)計評項目設(shè)計評語項目設(shè)計指導教