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基于DSP的三轴步进电机控制系统技术方案

技术编号:13275611 阅读:152 留言:0更新日期:2016-05-19 01:11
本发明专利技术所述基于DSP的三轴步进电机控制系统,包括DSP和与DSP连接的限位传感器、上位机、SRAM;还包括与DSP输出端连接的三轴驱动步进电机,以及与DSP输入端连接的复位电路和晶振。本发明专利技术所述基于DSP的三轴步进电机控制系统,通过分别配置定时器的内部寄存器实现步进电机的三轴联动。系统简单易于实现,工作性能良好,便于移植。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】基于DSP的三轴步进电机控制系统
本专利技术涉及电子电路领域,具体地,涉及一种基于DSP的三轴步进电机控制系统。
技术介绍
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件,它不能直接与交直流电源相连,而只能使用专用的步进电机控制器。步进电机可快速启动、停止,在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差的特点,使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。步进电机易于与计算机或其它数字元件接口,适用于数字控制系统。
技术实现思路
为提供一种多维度的步进电机控制装置,本专利技术公开了一种基于DSP的三轴步进电机控制系统。本专利技术所述基于DSP的三轴步进电机控制系统,包括DSP和与DSP连接的限位传感器、上位机、SRAM ;还包括与DSP输出端连接的三轴驱动步进电机,以及与DSP输入端连接的复位电路和晶振。具体的,所述DSP 为 TMS320F2812。具体的,所述SDRAM 为 IS61LV12816。优选的,所述上位机通过RS232接口与DSP连接。本专利技术所述基于DSP的三轴步进电机控制系统,通过分别配置定时器的内部寄存器实现步进电机的三轴联动。系统简单易于实现,工作性能良好,便于移植。【附图说明】图1是本专利技术一种【具体实施方式】示意图。【具体实施方式】下面结合实施例及附图,对本专利技术作进一步地的详细说明,但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术所述基于DSP的三轴步进电机控制系统,包括DSP和与DSP连接的限位传感器、上位机、SRAM ;还包括与DSP输出端连接的三轴驱动步进电机,以及与DSP输入端连接的复位电路和晶振。TMS320F2812是基于代码兼容的C28x内核的新型高性能32位定点数字信号处理器,与现有240x系列DSP控制芯片代码兼容。主频150MHZ,每条指令周期6.67ns。TMS320F2812采用哈佛总线结构,具有统一的存储模式,包括4M可寻址程序空间和4M可寻址数据空间。片内还具有达128K X 16位的FLASH存储器以及4KX16位的引导ROM,最大支持外扩512KX16位的SRAM和512KX16位的FLASH。TMS320F2812集成了多种外设,以满足各种应用的要求和性价比,可实现更简单高效的控制。片上外设包括16路12位ADC,可实现80ns的快速转换,I路串行外围接口(SPI),2路串行通信接口(SCI),一路标准UART接口,I路增强型CAN总线(eCAN), I路SPI模式的多通道缓冲串口( McBSP),具有两个事件管理器(EVA、EVB)以及外设中断模块(PIE),最大支持96个外部中断。2系统硬件结构 系统硬件结构框图如图1所示,系统主要由上位机、DSP电路板、接口电路、电机驱动器,限位传感器组成。用户在上位机编写控制命令,通过RS232与TMS320F2812电路板进行通信,TMS320F2812产生的PffM脉冲信号以及方向控制信号经过接口电路传输给各轴步进电机驱动器,从而控制步进电机运转。另外,系统通过限位传感器来定位电机位置以防止超限。由于TMS320F2812具有丰富的定时器资源,因此采用DSP内部的定时器产生步进电机控制所需要的脉冲序列,即插补。将DSP的4个通用定时器作如下配置:Timerl用作系统时钟,Timer2、Timer3、Timer4作为脉冲发生器,分别用作X、Y、Z三轴的插补器,将坐标轴上的位移量转变为控制步进电机运动的脉冲序列。脉冲信号通过TMS320F2812事件管理器中的PffM信号产生,脉冲信号频率决定步进电机转速,脉冲信号个数决定步进电机位移。PWM信号是一系列不同宽度脉冲组成的脉冲序列,这些脉冲分布在长度固定的周期内且每个周期只有一个脉冲。固定的周期称为PWM (载波)周期,它的倒数称为PWM (载波)频率。TMS320F2812的每一个通用定时器由一个计数器和三个寄存器组成,分别为比较寄存器TxCMPR、周期控制寄存器TxPR、和控制寄存器TxCON。控制寄存器控制通用定时器的操作模式,通过控制寄存器设置定时器2、3、4为增计数模式,比较输出为“高有效”方式。通用定时器计数器从O开始增加,计数器的值不断与比较寄存器的值进行比较,当二者值相同时,相关的比较输出引脚跳为高电平。当计数器的值与周期寄存器的值相等时,通用定时器复位为O并重新开始下一个计数周期,同时比较输出信号返回低电平状态。通过这种方式就会产生一个高宽度与比较寄存器的值成比例的脉冲信号,在每个定时器周期中重复完成上述过程,就产生了 PWM信号。如上所述,可较好的实现本专利技术。【主权项】1.基于DSP的三轴步进电机控制系统,其特征在于,包括DSP和与DSP连接的限位传感器、上位机、SRAM ;还包括与DSP输出端连接的三轴驱动步进电机,以及与DSP输入端连接的复位电路和晶振。2.根据权利要求1所述的基于DSP的三轴步进电机控制系统,其特征在于,所述DSP为TMS320F2812。3.根据权利要求1所述的基于DSP的三轴步进电机控制系统,其特征在于,所述SDRAM为 IS61LV12816。4.根据权利要求1所述的基于DSP的三轴步进电机控制系统,其特征在于,所述上位机通过RS232接口与DSP连接。【专利摘要】本专利技术所述基于DSP的三轴步进电机控制系统,包括DSP和与DSP连接的限位传感器、上位机、SRAM;还包括与DSP输出端连接的三轴驱动步进电机,以及与DSP输入端连接的复位电路和晶振。本专利技术所述基于DSP的三轴步进电机控制系统,通过分别配置定时器的内部寄存器实现步进电机的三轴联动。系统简单易于实现,工作性能良好,便于移植。【IPC分类】H02P8/00【公开号】CN105591577【申请号】CN201410552356【专利技术人】曾庆东 【申请人】曾庆东【公开日】2016年5月18日【申请日】2014年10月19日本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于DSP的三轴步进电机控制系统,其特征在于,包括DSP和与DSP连接的限位传感器、上位机、SRAM;还包括与DSP输出端连接的三轴驱动步进电机,以及与DSP输入端连接的复位电路和晶振。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾庆东
申请(专利权)人:曾庆东
类型:发明
国别省市:四川;51

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