基于CAN总线的分布式电机控制设计.ppt

基于CAN总线分布式电机控制设计,设计单位： 设计成员： 课题组长：,项目背景,现代工业需求 生产自动化和各种信息的集成要求越来越高，分析与设计最优控制系统已成为企业自动化生产所必须。 经济实用 现实生产中电机分布面很广，它们往往同时、并行, 且独立工作，因此要把它们联系起来实现分布控制。这种情况下，分布式电机控制系统以其廉价、可靠、操作方便得到了工业用户的青睐。,课题要求,基于CAN总线主控系统，总线上可挂多个电机控制板，分别控制多个电机。 控制每个电机的停开快慢和控制每个电机组的 联动。 通过霍尔测速并反馈给主控系统，保证控制的可靠性。 PC端控制界面，PC控制台与CAN主控系统用RS232连接。通过PC端控制台实现对分布式电机的控制。同时CAN主控系统亦可实现对每点电机的控制。,系统设计方案,一、系统设计方案图,1、超级终端 PC端超级终端负责给主机、从机、LCD发送指令，以及显示从机接受指令后反馈的信息。 2、主机系统 通过串行口接受PC端指令，传输给从机，进而控制电机启停及转速。 3、从机系统 通过CAN总线连接各从机，统一接受主机指令，分别控制电机驱动模块。,二、方案详细,三、单项功能简述,单片机最小系统分析,单片最小系统主要由电源模块，复位模块，晶振模块，液晶显示模块及串行通信模块组成。 本单片机采用高电平复位。 晶振模块主要起滤波，保护电路的作用。,串行通信模块主要采用MAX232芯片，其主要功能是使TTL（05V）电平和RS232（-12+12）电平相互转换。 此模块中的电容C12，主要是稳定电压的作用，剩余的四个电容主要做电荷泵的作用。,液晶LCD1602可以显示2行，每行16位数字或字符。本系统中通过单片机P1、P2口控制其显示电机转速。 PCF8591电机接口。 霍尔接口。,MCP2515芯片与单片机P32连接，通过外部中断1，实现对五个从机的控制。,主机系统实物图,CAN简介,CAN（ControllerAreaNetwork）是分布式实时控制系统的串行通信局域网，称谓CAN 总线。在数据制系统的串行通信局域网，称谓CAN 总线。在数据实时传输中，设计独特、低成本，具有高可靠性，得到广泛应用。,PCF8591简介,在一个完整的单片机系统中，A/D 转换芯片往往是必不可少的。PCF8591 是一种具有I2C 总线接口的A/D 转换芯片。PCF8591具有I2C 总线接口的8 位A/D 及D/A 转换器。有4 路A/D 转换输入，1 路D/A 模拟输出。它既可以作A/D 转换也可以作D/A 转换。,驱动控制模块,上图分析： IIC（内部集成电路） 驱动控制电路 供电模块 分压式电压经过电压跟随器。产生信号给下级输入，通过积分电路输出三角波作为基准信号。由IIC（内部集成）通过PCF895的D/A转换输出模拟信号，经加法器 反馈等系列 运算输出波形，作为控制信号输入给比较器LM324，输出的高低电平控制光耦。产生PWM（电压阶梯脉冲），从而驱动24V直流电机工作。,CAN总线系统PCB图,电机调速PCB图,调速模块与电机实物图,void CAN_send(unsigned char dat) mcp2515_setRegisterS(MCP_TXB0CTRL+6,dat,3); mcp2515_setRegister(MCP_TXB0CTRL+5,3); mcp2515_write_can_id(MCP_TXB0SIDH,0,0X00); mcp2515_ModifyRegister(MCP_TXB0CTRL,0x0B,0x0B); do res=mcp2515_ReadRegister(MCP_MCP_TXB0CTRL); RES=RES/等待报文发送完毕 ,核心算法,void Int0_ISR(void) interrupt 2 static unsigned i=0; Sta_Int=mcp2515_ReadRegister(MCP_CANINTF);/获取中断 if(Sta_Int ,心得体会,本系统是针对步进电动机的分布式监控系统而设计的，由于CAN总线具有多主站运行和分散仲裁以及广播通信的特点，CAN总线不分主次节点可在任意时刻主动向网络上其它节点发送信息，实现数据的可靠通信。此外，由于采