步進(jìn)電機(jī)word文檔

1、寧波理工學(xué)院DSP應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)題 目 基于TMS320F2812的步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì) 姓 名 周啟蒙 潘嘉森 陳棟強(qiáng) 繆勇 學(xué) 號(hào) 3110404165 3110404148 3110404090 3110404102 專業(yè)班級(jí) 電氣111 112班 任課教師 鮑建宇 學(xué) 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院 完成日期 2014年6月3日 目錄1 系統(tǒng)方案 1.1 設(shè)計(jì)要求 1 1.2 設(shè)計(jì)總體框圖 12 硬件電路與軟件設(shè)計(jì)2.1 硬件電路 2.1.1 電源模塊設(shè)計(jì) 2 2.1.2 步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 22.1.3 步進(jìn)電機(jī)PCB板 32.2 程序設(shè)計(jì)2.2.1 程序功能描述與設(shè)計(jì)思路 3 2.2.2

2、 程序流程圖 42.2.3 程序源代碼 43 總結(jié)與體會(huì) 4 小組成員及分工 1 系統(tǒng)方案1.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于TMS320F2812步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能控制步進(jìn)電機(jī)各種狀態(tài)，能控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和步進(jìn)電機(jī)的加速減速。1.2 系統(tǒng)總體框圖本系統(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。TMS320F2812電源模塊步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)按鍵輸入如圖1 系統(tǒng)總體框圖2 硬件電路與軟件設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)電源模塊設(shè)計(jì)220V交流市電通過電源變壓器變換成交流低壓15V，再經(jīng)過橋式整流電路D6D9和濾波電容C2的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器78M12的V

3、in和GND兩端形成一個(gè)并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常常會(huì)因?yàn)槭须婋妷旱牟▌?dòng)或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。此直流電壓經(jīng)過7812和7805的穩(wěn)壓和C3C9的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。D2、D3、D4二極管起保護(hù)作用。2.1.2 步進(jìn)電機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)左邊為光電耦合器。在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。起電氣隔離和電平轉(zhuǎn)換作用。中間為L(zhǎng)298N驅(qū)動(dòng)芯片。選用專用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N，接口簡(jiǎn)單，操作方便，且輸出電

4、流可達(dá)25 A，能實(shí)現(xiàn)對(duì)1A電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。在電路中起到驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的作用。D12D19二極管起保護(hù)和續(xù)流作用。右邊10個(gè)10歐電阻（0.25W）并聯(lián)得到1 （2.5W）采樣電阻進(jìn)行AD采樣。2.1.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊PCB電路板2.2 程序設(shè)計(jì)2.2.1 程序功能描述與設(shè)計(jì)思路 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速、正反轉(zhuǎn)，并通過TMS320F2812片內(nèi)集成ADC模塊獲取電機(jī)電流。TMS320F281x系列處理器是基于TMS320C2xx內(nèi)核的32位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。通過對(duì)芯片內(nèi)部定時(shí)器0寄存器的配置，產(chǎn)生電壓脈沖，并通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊增強(qiáng)電流電壓的驅(qū)動(dòng)能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速、正反轉(zhuǎn)。該設(shè)計(jì)可精確控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，按鍵控制靈敏，能實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作。2.2.2 程序流程圖開始系統(tǒng)初始化Key1按下Key4按下Key3按下Key2按下NNNNy y y y反轉(zhuǎn)加速減速正轉(zhuǎn) 程序源代碼3 總結(jié)與體會(huì)通過本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)對(duì)DSP芯片TMS320F2812的初步控制應(yīng)用。設(shè)計(jì)過程中，通過老師課堂講解TMS320F2812 DSP應(yīng)用技術(shù)和電機(jī)、拖動(dòng)與控制以及課后學(xué)習(xí)各種參考書籍，對(duì)TMS320F2812和步進(jìn)電機(jī)控制相關(guān)的理論知識(shí)有了較深入的了解。 4