基于DSP的步进电机控制

基于DSP的步进电机控制

一DSP简介

DSP，即Digital Signal Processor数字信号处理器，它是以数字信号来处理大量信息的器件，强大数据处理能力和高运行速度。

其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

图1 TMS 320LF2407引脚图

DSP在选型时主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、片内资源，如定时器的数量、I/O口数量、中断数量、DMA通道数等。其主要供应厂商为TI、Motorola、Freescale等。

二．步进电机简介

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移

的开环控制元步进电机件。可以通过控制脉冲个数来

控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可

以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速

度，从而达到调速的目的。图2 步进电机55BF03

3.3 光电编码器的选择

光电编码器的选择，可以选择增量式编码器或绝对值编码器，前者适用于速度检测，后者适用于位置检测。编码器的A 、B 信号与正交解码脉冲单元QEP 相对应的引脚连接，可以检测出步进电机的速度(位置)，并且能够判断出步进电机的旋转方向。

在安装时，光电编码器要与驱动电机同轴。

3.4 液晶显示器的连接

在显示方面, 由于液晶显示器( LCD)点阵式或图形式不仅可以显示字符、 数字, 还可以显示各种图形、 曲线和汉字, 并且可以实现屏幕上下左右滚动、 动画、 闪烁、 文本显示等功能耗小、 体积小、 质量轻、 超薄等诸多其它显示器无法比拟的优点, 用途十分广泛。本系统设计中用到的是 HY- 12864 图形液晶显示器, 它内置两块 HD61202 液晶显示控制驱动器, 此屏幕的最大显示范围为 128*64。HY- 12864 引出的以下控制信号:读写信号( R/W)、 数据或指令信号( RS)、 左、 右屏片选信号( CS1、 CS2)、使能信 号 ( E) 及 数 据 总线 (DB0 - - DB7) , 由TMS320LF2407 的 I/O 口直接控制。

图4 液晶显示HY-12864与TMS 320LF2407硬件连接图

3.5 控制策略

该系统的速度或位置采用闭环反馈控制，其控制方案通过对DSP 编程实现，可使用数字PI 增量式算法，避免了位置式算法对过去数据的累加。

数字PID 增量式 k I k k P k k k e TK e e K u u u +-=-=∆--)(11