dsp課程設(shè)計(jì)1(陳輝)

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1、數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)班級(jí)：電科0801姓名：陳輝學(xué)號(hào)：200822340104指導(dǎo)老師：雷學(xué)堂物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院15/15摘要：1.將以前做過的鍵盤中斷及LED顯示實(shí)驗(yàn)、定時(shí)器及交通燈實(shí)驗(yàn)、直流電機(jī)程序延時(shí)調(diào)速實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，編寫利用定時(shí)器計(jì)數(shù)延時(shí)，通過鍵盤交互的直流電機(jī)速度和方向控制DSP程序，調(diào)試程序并下載到實(shí)驗(yàn)箱運(yùn)行。2.通過鍵盤調(diào)節(jié)直流電機(jī)的速度，用示波器觀察加到直流電機(jī)上的PWM調(diào)速波形。3.通過鍵盤調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的速度和方向，將速度調(diào)慢，通過LED顯示觀察在正、反轉(zhuǎn)兩種情況下，送到步進(jìn)電機(jī)的代碼順序。4.將第2和第3步所編者按定的

2、程序綜合到一起，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的同時(shí)控制，調(diào)試程序并下載到實(shí)驗(yàn)箱運(yùn)行。15/15緒言：做這個(gè)課程設(shè)計(jì)之前在網(wǎng)上看了別人的設(shè)計(jì)思路，整個(gè)系統(tǒng)的基本思想就是利用DSP內(nèi)部資源產(chǎn)生可控制的脈沖（PWM）控制整流電壓，改變電機(jī)電樞兩端的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。DSP提供PWM波控制逆變器，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，通過光電編輯器或者測(cè)速器，得到一系列脈沖信號(hào)，與一路或兩路的捕捉寄存器接口相連，經(jīng)過計(jì)算可以得到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的位置和速度，DSP再根據(jù)相電流等輸入信號(hào)，采用FOC控制思想，計(jì)算得到對(duì)定子相電流的控制量，從而實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量

3、的解耦控制，最終獲得優(yōu)良的控制性能。任務(wù)：利用TMS320VC5402的片內(nèi)定時(shí)器中斷，通過鍵盤控制直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速，調(diào)速方式最少分兩檔（即快速調(diào)節(jié)、慢速調(diào)節(jié)），并將送往步進(jìn)電機(jī)的代碼顯示到LED上。要求達(dá)到效果：本實(shí)驗(yàn)采用定時(shí)器計(jì)數(shù),通過鍵盤控制直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速.操作:利用0鍵計(jì)數(shù)，1和2鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)或者調(diào)速。主要如下：計(jì)數(shù)次數(shù)為1時(shí)：按1號(hào)鍵：減小步進(jìn)電機(jī)速度，按2號(hào)鍵：增大步進(jìn)電機(jī)速度計(jì)數(shù)次數(shù)為2時(shí)：按1號(hào)鍵:步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，按2號(hào)鍵:步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)*計(jì)數(shù)次數(shù)為3時(shí)：按1號(hào)鍵:減

4、小PWM脈沖周期，按2號(hào)鍵：增大PWM脈沖周期計(jì)數(shù)次數(shù)為4時(shí)：按1號(hào)鍵:減小直流電機(jī)速度，按2號(hào)鍵：增大直流電機(jī)速度計(jì)數(shù)次數(shù)為5時(shí)：按1號(hào)鍵：直流電機(jī)反轉(zhuǎn)，按2號(hào)鍵：直流電機(jī)正轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)次數(shù)為6時(shí)：按1號(hào)鍵:直流電機(jī)快速加速，按2號(hào)鍵：直流電機(jī)快速減速計(jì)數(shù)次數(shù)為7時(shí)：按1號(hào)鍵:步進(jìn)電機(jī)快速加速，按2號(hào)鍵：步進(jìn)電機(jī)快速減速15/15實(shí)現(xiàn)方案：實(shí)驗(yàn)原理：開始初始化DSP初始化定時(shí)器T啟動(dòng)定時(shí)器開中斷設(shè)置定時(shí)中斷設(shè)置按鍵中斷初始化直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的速度和方向?qū)⒉竭M(jìn)電機(jī)代碼送LED顯示步進(jìn)電機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值嗎？判斷方向，送代碼到步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)

5、電機(jī)計(jì)數(shù)器清0直流電機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定脈寬值嗎？判斷方向，送正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)代碼到直流電機(jī)直流電機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定周期值嗎？判斷方向，送停止代碼到直流電機(jī)直流電機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器清0否否否是是是主程序流程圖：開始步進(jìn)電機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)加1直流電機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)加1結(jié)束定時(shí)中斷服務(wù)程序序返回主程序定時(shí)中斷服務(wù)程序流程圖：15/15鍵盤中斷服務(wù)程序流程圖：利用TMS320VC5402的片內(nèi)定時(shí)器中斷分別實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)延時(shí)計(jì)數(shù)器和步進(jìn)電機(jī)的延時(shí)計(jì)數(shù)器，通過鍵盤中斷分別設(shè)定兩個(gè)延時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)調(diào)速；通過鍵盤中斷來(lái)分別改變直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)方

6、向和運(yùn)轉(zhuǎn)速度。15/15硬件設(shè)計(jì)：1.直流電動(dòng)機(jī)的方向控制：MABVccT1T2T4T3AB=00,T1T3T2T4均截止,電機(jī)慣性運(yùn)行(旋轉(zhuǎn))AB=01,T1T3導(dǎo)通T2T4截止,電機(jī)加速運(yùn)行(正轉(zhuǎn))AB=10,T1T3截止T2T4導(dǎo)通,電機(jī)加速運(yùn)行(反轉(zhuǎn))2.直流電動(dòng)機(jī)的速度控制：當(dāng)相配對(duì)的開關(guān)閉合時(shí)，直流電機(jī)加速運(yùn)行；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，直流電機(jī)慣性運(yùn)行（由于摩擦而減速運(yùn)行），所以，要控制直流電動(dòng)機(jī)的速度即是控制開關(guān)閉合的時(shí)間，在一段時(shí)間內(nèi)（定義一個(gè)固定周期T），開關(guān)持續(xù)閉合時(shí)間越長(zhǎng)（定義這個(gè)時(shí)間為t，t

7、，要想給直流電機(jī)加速，即是增加這個(gè)閉合時(shí)間，要想給直流電機(jī)減速，即是減少這個(gè)閉合時(shí)間，想迅速的減慢速度，也可通反向電流更好的達(dá)到效果。15/153.DSP控制直流電機(jī)的接線圖：TMS320VC5402M16位地址線:0b007h16位數(shù)據(jù)線:0000h:慣性旋轉(zhuǎn)0100h:正向旋轉(zhuǎn)0200h:反向旋轉(zhuǎn)DSP控制直流電機(jī)的接線圖:直流電機(jī)及驅(qū)動(dòng)接口D9D84.步進(jìn)電機(jī)的方向控制：1）當(dāng)A相通電時(shí)，由于磁場(chǎng)的作用，使得轉(zhuǎn)子的齒與A相的齒相對(duì)，即轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)過45度，2）當(dāng)A斷電，B通電時(shí)，由于磁場(chǎng)的作用，使得轉(zhuǎn)子的齒與B相的齒相對(duì)，轉(zhuǎn)子又正轉(zhuǎn)過4

8、5度，3）當(dāng)?shù)诙綍r(shí)不是B通電，而是D通電，轉(zhuǎn)子則會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)45度，所以，要控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向即是控制定子的通電順序，當(dāng)通電依次為A—B—C—D—A—B…時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)通電順序?yàn)锳—