DSP控制步进电机的设计报告.doc

PAGE DSP课程设计 学号： 姓名： 班级： 目录 TOC \o 1-3 \h \u 7786 DSP控制步进电机的设计报告 １ 7087 一、设计目的和要求 １ 28610 二、步进电机的工作原理 １ 6101 三、步进电机的驱动和控制电路 １ 23272 四、步进电机的DSP控制方法 ３ 10046 五、程序设计及其流程图 ３ 27455 六、调试 ４ 10014 七、总结 ４ 4869 附件 程序源代码 ５ 2869 1. 主程序mian.c ５ 24489 2. 头文件IO.h ７ 6452 3. 中断向量表文件vectors.asm ７ 15883 4. 命令文件mycmd.cmd ７ DSP控制步进电机的设计报告 一、设计目的和要求 1、DSP步进电机控制的设计目的是 （1）掌握DSP的控制方法 （2）了解步进电机工作原理 2、DSP步进电机控制的设计要求是通过DSP的控制能对步进电机 （1）控制换相顺序 （2）控制步进电机的转向 （3）电机调速 二、步进电机的工作原理 （1）换相顺序 步进电机的通电换相顺序是严格按照步进电机的工作方式进行的。通常把通电换相这一过程称为“脉冲分配”。例如，四相步进电机的单四拍工作方式，其各相通电的顺序为A－B－C－D，通电控制脉冲必须严格地按照这一顺序分别控制A、B、C、D相的通电和断电。 （2）步进电机的转向 根据步进电机的工作原理，如果按给定的工作方式正序通电换相，则步进电机正转；如果按方序通电换相，则步进电机反转。例如四相步进电机工作在单四拍方式，通电换相的正序是A－B－C－D，电机就正转；如果按反序A－D－C－B，电机就反转。如果四相步进电机工作在双四拍方式，通电换相的正序是AB－BC－CD－DA，电机就正转；如果按反序DA－CD－BC－BA，电机就反转。 （3）步进电机的速度 如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一个步距角，再发一个脉冲，它会再转一个步距角。两个脉冲的间隔时间越短，步进电机就转得越快。因此，脉冲的频率?决定了步进电机的转速，在可控制的速度范围内，步进电机的转速和脉冲的频率成正比。 步进电机的每分转速可由下式计算： 其中是脉冲频率，是转子齿数，是拍数。 当步进电机的工作方式确定之后，调整脉冲的频率，就可以对步进电机进行调整。 三、步进电机的驱动和控制电路 （1）步进电机的功率驱动电路 步进电机是一种数字元件, 易于与数字电路接口, 但一般数字电路的信号能量远远不足以驱动步进电机。因此, 必须有一个与之匹配的驱动电路来驱动步进电机。 CI-53002步进电机模块包含四相步进电机与功率驱动电路。功率驱动电路（FT5754）内含四组达林顿晶体管当作电子开关，分别来控制步进电机四组线圈A、B、/A、/B的通电与否，这样就构成了步进电机的功率驱动电路。 图1 步进电机的功率驱动电路 图1 步进电机的功率驱动电路 （2）步进电机控制电路 实现步进电机通电换相控制也就是脉冲分配的方法有两种：软件法和硬件法，这里只介绍设计中采用的软件法。软件法是完全用软件的方式，按照给定的通电换相顺序，通过DSP的PWM输出口向驱动电路发出控制脉冲。实验电路图2所示就是用软件法控制四相步进电机的硬件接口图。分别用DSP的PWM1～PWM4，向四相步进电机各相传送控制信号。 图2 步进电机的控制电路 图2 步进电机的控制电路 A相驱动 A相驱动 PWM1TMS320LF2407ADSP PWM1 TMS320LF2407ADSP B相驱动PWM2 B相驱动 PWM2 C相驱动PWM3 C相驱动 PWM3 D相驱动PWM4 D相驱动 PWM4 四、步进电机的DSP控制方法 TDS2407EA是一块以TMS320LF2407ADSP为核心的DSP评估板，通过扩展口的PWM波，可以很方便的对步进电机进行控制。 步进电机的驱动电路是根据控制信号工作的。在步进电机的DSP控制中，控制信号是由DSP产生的。以最简单的四相单四拍为例，四相单四拍工作方式通电换相的正序为A－B－C－D，共有4个通电状态。 利用TMS320LF2407A DSP的EVA事件管理器，设计定时器T1的周期值为步进脉冲的周期，即T1PR＝1/?。当周期中断时，在中断处理子程序中，通过修改比较方式控制 寄存器ACTRA中的相应位为“强制高”或“强制低”的方法，来控制某相通断电，实现换相。修