一種基于dsp的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的控制元件。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)位置定位及速度控制精度高，具有動(dòng)作靈敏、開環(huán)回路控制定位不依賴傳感器、中低速時(shí)具有高轉(zhuǎn)矩、高信賴性、高功率等特征，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)被廣泛運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床、計(jì)算裝置、自動(dòng)記錄儀、繪圖機(jī)、工業(yè)機(jī)器人、無損檢測(cè)等系統(tǒng)及裝置中，而步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)在很大程度上決定著步進(jìn)電機(jī)的性能，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子的發(fā)展，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的需求量逐漸增加，而且對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)性和精度的要求越來越高，因此研制開發(fā)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展等各方面具有十分重要的意義。
[0003]目前，步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)核心大多采用單片機(jī)、顯示模塊常采用數(shù)碼管或LCD，導(dǎo)致系統(tǒng)的外圍電路比較復(fù)雜、芯片快速和高精度處理能力較差，測(cè)速不準(zhǔn)確、步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比較大、且系統(tǒng)可擴(kuò)展性能較差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的則是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明一種基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括DSP控制模塊(1)、聲光報(bào)警模塊(2)、電流檢測(cè)模塊(3)、觸摸屏顯示模塊(4)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5)、兩相四線制步進(jìn)電機(jī)(6)、測(cè)速模塊(7)、電源模塊(8)，其中DSP控制模塊(I)分別與電源模塊(8)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5)、電流檢測(cè)模塊
(3)、測(cè)速模塊(7)、觸摸屏顯示模塊(4)、聲光報(bào)警模塊連接(2);所述的電源模塊(8)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5 )、觸摸屏顯不模塊(4 )、聲光報(bào)警模塊(2 )、測(cè)速模塊連接(7 );所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5)分別與電流檢測(cè)模塊(3)、兩相四線制步進(jìn)電機(jī)(6)連接；所述的兩相四線制步進(jìn)電機(jī)(6 )與測(cè)速模塊(7 )連接。
[0006]進(jìn)一步，所述DSP控制模塊(I)中的DSP選用TMS320F28335芯片。
[0007]進(jìn)一步，所述聲光報(bào)警模塊(2)由蜂鳴器報(bào)警電路和三色發(fā)光二極管報(bào)警電路組成。
[0008]進(jìn)一步，所述電流檢測(cè)模塊(3)選用霍爾元件電流傳感器。
[0009]進(jìn)一步，所述觸摸屏顯示模塊(4)選用TFT液晶屏彩屏模塊SSD1289/ILI9341。
[0010]進(jìn)一步，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(5)由一個(gè)全橋驅(qū)動(dòng)電路L298芯片及其外圍電路構(gòu)成。
[0011]進(jìn)一步，所述測(cè)速模塊(7)選用型號(hào)為E6A2-CW3C的雙相光電編碼器。
[0012]和已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明采用DSP對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，既增加了對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制的實(shí)時(shí)性和精度，同時(shí)使系統(tǒng)的可擴(kuò)展性能增強(qiáng)；采用觸摸屏對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向以及驅(qū)動(dòng)上的電流進(jìn)行控制和顯示，可以代替目前大部分步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)上的獨(dú)立按鍵或鍵盤，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的外圍電路；通過采用蜂鳴器和三色發(fā)光二極管報(bào)警電路提高了系統(tǒng)的安全性；采用光電編碼器對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行測(cè)速，使其測(cè)出的速度更加精確。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖2和附圖3分別為本發(fā)明的一種基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的+12V電源電路圖和+5V電源電路圖。
[0015]附圖4為本發(fā)明的一種基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路圖。
[0016]附圖5和附圖6分別為本發(fā)明的一種基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的蜂鳴器報(bào)警電路圖和三色二極管報(bào)警電路。
[0017]圖中:1、DSP控制模塊，2、聲光報(bào)警模塊，3、電流檢測(cè)模塊，4、觸摸屏顯示模塊，5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，6、兩相四線制步進(jìn)電機(jī)，7、測(cè)速模塊，8、電源模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:圖1是本發(fā)明提供的一種基于DSP的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D1所示，該系統(tǒng)包括DSP控制模塊
1、聲光報(bào)警模塊2、電流檢測(cè)模塊3、觸摸屏顯示模塊4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5、兩相四線制步進(jìn)電機(jī)6、測(cè)速模塊7、電源模塊8，其中DSP控制模塊I分別與電源模塊8、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5、電流檢測(cè)模塊3、測(cè)速模塊7、觸摸屏顯示模塊4、聲光報(bào)警模塊連接2 ;所述的電源模塊8分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊5、觸摸屏顯示模塊4、聲光報(bào)警模塊2、測(cè)速模塊連接7 ；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
5分別與電流檢測(cè)模塊3、兩相四線制步進(jìn)電機(jī)6連接；所述的兩相四線制步進(jìn)電機(jī)6與測(cè)速模塊7連接。
[0019]DSP控制模塊中的DSP選用TI公司的TMS320F28335芯片，該DSP芯片與以往定點(diǎn)DSP和單片機(jī)相比較，其具有運(yùn)算精度高、功耗小、性能高、外設(shè)集成度高、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間大等優(yōu)點(diǎn)，主要產(chǎn)生四路PWM信號(hào)，控制兩相四線制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，通過DSP的軟件編程代替環(huán)形脈沖分配器輸出控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與DSP輸出的PffM脈沖頻率成正比，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小與DSP輸出的PffM脈沖數(shù)成正比，改變DSP輸出的PffM脈沖順序就可以控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
[0020]參照?qǐng)D2和圖3所示，電源模塊主要產(chǎn)生12V和5V電壓，其中12V電壓分別給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和兩相四線制步進(jìn)電機(jī)供電，5V電壓則分別給給DSP控制模塊、聲光報(bào)警模塊、電流檢測(cè)模塊、觸摸屏顯示模塊以及測(cè)速模塊供電。電源模塊主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路與穩(wěn)壓電路四部分構(gòu)成，特別在穩(wěn)壓電路這部分中，采用輸出的電壓穩(wěn)定、電壓精度也相對(duì)較高的78系列中的LM7812和LM7805芯片集成固定三端穩(wěn)壓管，這樣通過家用電網(wǎng)電壓220V供電，然后再經(jīng)過電源模塊轉(zhuǎn)化便可輕松地得到12V和5V直流電壓。
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