基于DSP的步进电机控制系统

目录第1章设计内容及要求 .-1-1.1设计内容-1-1.2-1-2章总体设计方案-1-2.112.2系统分析-2-2.3-2-2.3.122.3.232.3.342.3.442.3.5比较电压电路设计-5-2.3.663章DSP5509-6-3.1DSP5509-6-2.2DSP开发环境CCS-7-2.3程序代码-7-4章项目设计总结及结论-9--10--10---PAGE2-第1章设计内容及要求设计内容设计基于TMS320C55x步进电机控制系统1、能开关控制步进电机正反转，实现调速及步进电机角位置控制。2、设计系统结构图，设计系统电源模块，复位电路，时钟模块，JTAG接口，步进电机驱动和控制模块电路等。3TMS320C55xDSP的软件集成开发环境CCS运行。4、编写程序代码，调试程序。设计要求和主要任务1、掌握ULN2003器件使用原理；2、外扩电路控制电机正反转；3、掌握DSP与外扩电路的通信连接技术；4、熟悉所用开发软件和工具箱的使用方法；5、对指定题目进行电路图设计；6、实现设计电路，编写DSP程序，进行测试和记录。第2章总体设计方案系统总设计框图本系统主要由TMS320F2812模块、电源模块、电机驱动模块组成，系统框图如图1。电源模块电源模块TMS步进电机驱动模块电机运转320F稳压模块复位模块5509比较模块图一系统总体框图系统分析根据设计的要求挑选器件，使用MC1403芯片为DSP5509为步进电机提供稳定的电压，来使步进电机稳定的工作。提前设置基准电压，用LM339（电压比较器）来使ULN2003输出高低电平来驱动步进电机，用按键功能来实现其正转、反转。画出电路图并编写程序进行调试修改，领取器件按图焊接并在开发版上完成测试。因为DSP5509芯片需要在最小系统下运行，要设计其电源电路、时钟电路、复位电路。MC1403芯片能提供稳定的电压。ULN2003芯片大电流驱动阵列，7路反向器电路，即当输入端为高电平时ULN2003输出ULN2003ULN2003电机的驱动电路。系统设计电源电路设计DSPI/O3.3V3.3V2.5V、或者更低的1.8V电源。使用时考虑它们的加电次序。因此采用双电源供电，使用TPS73HD3183.3V1.8V750ma,并且提供200ms的复位脉冲。如图二所示：图二原理图驱动电路设计ULN200350V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。ULN2003内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器。它是双列16脚封装，NPN=50V，电流=500mA5V，适用于TTLCOMSULN降VCE约1VBVCEO约为36V-3-图三ULN2003稳压电路设计MC14038～12bitD/A准的基准电压的场合。输出电压:2.5V＋/-25mV输入电压范围:4.5Vto40V输出电流:10mA电路截图如图四图四MC1403芯片时钟电路设计DSP芯片提供时钟一般有两种方法，一种是使用外部时钟源的时钟信号，二是利用DSP芯片内部的振荡器构成的时钟电路。采用第二种方法，在芯片的X1和X2/CLKIN引脚之间接入一个晶体，用于启动内部振荡器。如下图五-4-图五时钟电路比较电压电路设计LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：1）失调电压2-36V，双电源电压为对输出端电位可灵活方便地选用。LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339LM339的输出端相当于（称为上拉电3-15三极管截-5-图六LM339引脚图图七LM339N系统总电路图图八电路原理图第3章DSP5509及程序设计3.1DSP5509介绍DSP芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器，其处理-6---PAGE10-速度比最快的CPU还快10-50DSPDigitalSignalProcessor其工作原理是接收模拟信号，转换为01DSP5509TMS320VC5509ADSP开发板既可作为开发板供用户学习使用，也可作为系统板嵌入到用户的产品供用户进行二次开发以便缩短产品开发周期。是迄今为止市面上性价比最高的5509DSPCCSTI公司的CCSIDE（CodeComposerStudioIntegratedDevelopmentCCS只适用于一个系列的DSPC5000C55x）CCSCCS用来定义DSP程序代码#include<csl.h>#include<csl_pll.h>#include#includeunsignedcharCW[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08};//逆时钟旋转相unsignedcharCCW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};voiddelay();/*锁相环的设置*/PLL_ConfigmyConfig={0,1,24,1};main(){/*初始化CSL库*/CSL_init();/*PLL_config(&myConfig);/**/GPIO_RSET(IODIR,0x0F);maic();}voiddelay(){Uint32j=0,k=0;for(j=0;j<0x01;j++){for(k=0;k<0xffff;k++){}}}maic(){for(;;){unsignedchara=GPIO_pinRead(GPIO_PIN4);unsignedcharb=GPIO_pinRead(GPIO_PIN6);if(a==0){inti;for(i=0;i<8;i++){GPIO_RSET(IODATA,CCW[i]);delay();//调节转速}}if(b==0){inti;for(i=0;i<8;i++){GPIO_RSET(IODATA,CW[i]);delay();}}else{GPIO_pinWrite(GPIO_PIN0,0); GPIO_pinWrite(GPIO_PIN1,0);GPIO_pinWrite(GPIO_PIN2,0);GPIO_pinWrite(GPIO_PIN3,0);}}}第4章项目设计总结及结论近些年来，通信与电子技术迅猛发展。DSP是现代电子系统的核心和灵魂，随着DSP性能价格比的不断提高，DSP在网络、通信、电子测量、语音/图像处理、数字影视、自动控制、仪器仪表、医疗设备、家用电器等众多领域得到了越来越广泛的应用。本设计是基于DSPDSPCCS是一种功能强大的全面集成开发环境（IDCCS具有开放式架构，使TI和第三方能芯片通过无缝插入并附加专用工具扩展IDECCS的时候又出现了问题，我在之前的编程中一般都是建一个.C文件或是建一个.ASM再建一个.CMD文件就可以了。在以前的编程中我都只是用到2个.C和.ASM项目设计评项目设计评语项目设计指导教