设计步进电机的调焦控制系统方案

引言：是利用机械装置完成的，比如凸轮机构，齿条机构；但是由于机械加工工艺复杂，其精度、点机精确地按照步进角转动，并且由DSP进行控制，从而满足了以上机械装置无法完成地标达1到了调焦满意系统设效计果思想在光学系统中，采用一组物镜，调节轴向位移，物镜光学系统物象关系是：X′=f2/X其中X′——像距(目标像平面到主焦平面的距离)；X——物距(目标距离)；据存储器中，利用F240运算速度快、片载FLASH存储器大(16K字)的特点，准确控制步进电机控制器驱动步进电机运转，通过机械装置实现摄影镜头焦距按照规定的曲线变化，从而实现实时拍摄运动物体的功能。2硬件设计部分2.1步进驱动器UP-4HB03M简介UP-4HB03M是北京联太工贸有限公司生产的专用步进电机驱动器,4HBO3M适用于两相六出头混合式及四相混合式步进电机，PWM恒流控制方式；可选择半步(四相八拍)或者16细分两种工作方式；驱动电流为0.3A连续可调，并且具有自动半流锁定功能；脱完全电绝缘。2.2TMS320F240简介TMSFF)由DSP内核和片内外设组成。由于DSP内核具有较有力的支持，使控制系统能够完成更加复杂的功能、实现更好的控制效果。同时D管理器(EPA)，可以提供6路全比较PWM通道，能方便地实现各种PWM波形的发生。这里使用F240主要是考虑F240速度快以及有丰富的I/O引脚资源；程序烧写方便，利于更新曲线坐标以及修改程序；性价比较高等因素。2.3硬件设计驱动能力，CH1是一个八脚的插头，用于外接步进机的各项绕组。步进电机以及摄影镜头部分从略。工作过程如下：首先获得摄影调焦曲线，利用MATLAB软件，得出时间位移坐制电图机1硬正件接反口转电路图3软件设计：由于电机的运行和转动步数以及两步之间间隔时间有关系，故采用计时器计时的方法来计算时间，F240初始化程序如下：voidInitcpu(void)//初始化F240程序{*WDCR=0x6f;//禁止自带的看门狗功能； *CKCR0=0xc3;//系统时钟为10MHZ；这难以满足计算长时间的需求，所以采用通过计算进入定时器中断的次数来计算长时间的方法。例如设置定时器周期寄存器值为800即*T1PR＝800，那么进一次定时器中断时间为s的话，s数内table[组容表示如数内table[组]={25,800,255,//第1行...}//第n断的次数。实现准确地控制步进电机控制器关键在于由F240I/O口产生规定的脉冲信号，提供给步进电机控制器从而驱动步进电机正确转动，程序中包括F240初始化、电机正转、等待、电机反转几个程序模块。程序流程图如图2所示：图2程序流程图step：用于存储数组中每两步间所要进定时中断的次数；flag：数组行数标志(程序假设需正转36组)。voidinterruptINT2_ISR(){while(*EVIVRA==0x0027)//是否是定时器中断{if(flag<36)//用来完成正转if(steptotal==step)//是否走完数组每行规定的步数 {flag++;//数组行标志加1 steptotal=0;//电机转动步数清零 step=table[++j];//更新电机运行步数数据 *T1PR=table[++j];//更新定时器定时周期everystep=table[++j];//更新需要进入定时器中断次数*T1CNT=0;}//从零开始计时，启动定时器i++;//循环标志位加1if(i==1)*PADATDIR=0xff05;else{if(i==1)*PADATDIR=0xff05;else{if(i==everystep){i=0;steptotal++;}//*PADATDIR=0xff04;//CP*IMR=0x02;enable();steptotal++;}//*PADATDIR=0xff04;//CP*IMR=0x02;enable();//}//开定时器中断开启F240总中断}}}4实验结果及其注意事项电机转动的步数和时间坐标都是由主机端通过MATLAB仿真取得的，因此实际调焦曲线的与理想曲线的拟合程度大大提高了；步进电机控制器采用四相八拍运行方式，并且由