TMS320F2812DSP捕获单元测速-图文

1、基于TMS320F2812 DSP捕获单元测速相关专题：电子应用时间：2009-10-13 10:24来源：icbuy亿芯网1 引言应用于高层建筑、银行、机场和油田等场合的柴油发电机组，必须采用相应方法控制其供电电压和频率，以确保在机组运行中具有良好的电气性能，满足应用要求。其频率控制一般是通过转速控制实现，目前应用较多的为模拟式转速调节器。由于模拟式调节器不易实现复杂控制规律、结构复杂。故采用数字式控制器。数字式控制器具有算法灵活可实现复杂控制规律、抗干扰能力强等特点，是实现柴油发电机组转速的高精度调节的理想选择。因此，这里提出了一种以TMS320F2812 DSP为核心的转速数字控制器的测

2、速功能系统设计该设计方案是进一步实现转速数字控制的基础。2 转速测量原理在测量和控制柴油发电机组转速时，需用转速传感器检测机组转速柴油发电机组经常使用磁电式转速传感器(图1，该转换传感器是在永久磁铁上安装一感应线圈并将传感器安装于柴油机飞轮附近与柴油机的测速飞轮构成一个磁回路。当柴油发电机组转动时由于飞轮带有齿槽，就会使回路磁阻发生变化，从而在转速传感器的线圈中产生感应电势，即转速电压信号，转速传感器线圈输出的平均电压值为056 V，其频率为：f=Zn/60 (1式中：Z为柴油机飞轮齿数，n机组转速。将传感器输出信号调理后变成速度频率的数字信号输入TMS320F2812 DSP的捕获单元，捕获

3、被测信号电平的跳变沿(比如上升沿，从而可在被测信号的一个周期内，对标准时钟f0的周期数计数，若得到的周期数为K，则显然被测信号的周期(T可表示为：T=K/f0 (2于是，由(1式和(2式可得柴油发电机组的转速为：n=60f0/ZK (3通过DSP程序按(3式即可计算机组转速。3 转速测量系统设计31 硬件电路设计若飞轮齿数Z为159，柴油机额定转速为1 500 rmin，根据上述测量原理，给出以TMS320F2812 DSP为核心的转速测量系统的硬件设计，如图2所示。磁电式转速传感器的输出信号首先由R1和C组成的滤波电路滤波，其截止频率fc根据柴油机在额定转速时传感器输出信号的频率确定，而因f

4、c=l(2R1C，从而确定R1和C，可见这两者的取值与柴油机转速和飞轮齿数有关。需要注意的是这两者取值应按实际设备参数确定。传感器输出模拟信号，要送入DSP需将其转换为数字信号，因此采用VQ开关状态，经VQ转换后其集电极输出信号需由反相施密特触发器变换后(即经过信号整形后再送入DSPTMS320F2812的捕获单元CAPl。该捕捉单元有一个专用的2级深度FIF0堆栈顶层堆栈由CAPI FIF0组成，底层由CAPlFBOT组成。测速分两次捕捉第一次捕捉到引脚发生的指定变化时，捕获单元将捕捉所选用计数器的计数值并把该值写入FIF0堆栈的顶层寄存器如果在第一次捕捉的值读取之前发生第二次捕捉新的捕捉值

5、会被送入底层寄存器。捕获单元捕捉到数值后相应的中断标志位置1，如果没有屏蔽中断，则产生外围设备中断请求。响应中断，通过中断服务程序读取一对捕捉的数值。该捕捉值正好是被测信号一个周期的两次计数。根据这两次捕获值，计算标准时钟的周期数K，进而得出被测转速。32 软件程序设计由于采用DSP的事件管理器EVA的捕获单元CAPl，并选其定时器T1作为CAPl的时间基准，T1工作在连续递增计数模式，并设定捕获单元捕获被测信号的上升沿。捕获前要清中断标志位，开捕获中断。相应初始化事件管理器EVA的程序代码为：进入捕获中断子程序时，保护现场首先清CAPl中断标志位，从二级深度FIF0中依次读取两次捕获的计数值capKl和capK2。如果capK2capKl，则capK2一capKl即为在被测信号的一个周期内记的标准时钟的周期数K。若capK2 ，则说明在计数过程中有计数溢出，即计数到周期寄存器 T1PR 内写入的 OxFFFF 后回零重新计数，因此 K=capK2 一 capKl+0xFFFF 。这里时基 T1 的频率为主频时钟除以分频系数，即 f0=150 MHz 32 ，因此所测速度为 n=60f0/(ZK=1768 867 925 K 。下面为捕获中断子程序代码： 4 结语基于磁电式转速传感器和TMS320F2812 DSP的捕获单元实现的柴油发电机组转速数字