实验DSP直流电机控制实验

2．直流电机控制
直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，使采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(Puls Width Modulation，简称PWM)控制方式已成为绝对主流。PWM调压调速原理
Uint16 Test_var = 0;
Uint16 Test_status[32];
Uint16 PASS_flag = 0;
unsigned int uWork;
int jishu=0;
unsigned int uWork,nCount=0,uN,uN1,nCount1,nDir;
unsigned int uPort8000;
// illustrates how to set the GPIO to it's default state.
// InitGpio(); // Skipped for this example
// Step 3. Clear all interrupts and initialize PIE vector table:
空比α的大小，改变α值就可以改变端电压的平均值，从而达到调速的目的，这就是PWM
调速原理。
PWM调速方法：
在PWM调速时，占空比α是一个重要参数。以下3种方法都可以改变占空比的值：
(1)定宽调频法：这种方法是保持t1不变，只改变t2，这样使周期T(或频率)也随之改变。
(2)调宽调频法：这种方法是保持t2不变，只改变t1，这样使周期T(或频率)也随之改变。
2．学习F2812DSP的通用I/O管脚的控制方法。
3．学习直流电机的控制原理和控制方法。
实验设备
计算机，ICETEK-F2812-EDU实验箱（或ICETEK仿真器+ICETEK–F2812-A系统板+相关连线及电源）。
实验原理
1．TMS320F2812DSP的McBSP引脚
通过设置PWM11和PWM5的工作方式和状态，可以实现将它们当成通用I/O引脚使用。
{0x00,0x00,0x84,0xC2,0xA2,0x92,0x8C,0x92,0x6C,0x00},
{0x00,0x00,0x30,0x28,0x24,0xFE,0x20,0x00},
{0x00,0x00,0x4E,0x92,0x92,0x92,0x62,0x00},
};
void main(void)
{
//int nCount=0;
char cKey,cOldKey;
unsigned int nScanCode,nKeyCode;
unsigned int nSpeed;
// Step 1. Initialize System Control:
// PLL, WatchDog, enable Peripheral Clocks
#define T46uS0x0d40
#define SCANCODE_0 0x70
#define SCANCODE_1 0x69
#define SCANCODE_2 0x72
#define SCANCODE_3 0x7A
#define SCANCODE_4 0x6B
#define SCANCODE_5 0x73
void Gpio_PortF(void);
void Gpio_PortDEG(void);
char ConvertScanToChar(unsigned char cScanCode);
void RefreshLEDArray();//刷新显示
void SetLEDArray(int nNumber);//修改显示内容
interrupt void cpu_timer0_isr(void);
void Delay(unsigned int nTime);
void Gpio_select(void);
void error(int);
void program_stop();
void Gpio_PortA(void);
void Gpio_PortB(void);
号，DSP将在此引脚上给出PWM信号用来控制直流电机的转速；图中的DIR输入对应
ICETEK–F2812-A评估板上P1外扩插座第6引脚的P4信号，DSP将在此引脚上给出高电
平或低电平来控制直流电机的方向。从DSP输出的PWM信号和转向信号先经过2个与门和
1个非门再与各个开关管的栅极相连。
控制原理
当电动机要求正转时，PWM11给出高电平信号，该信号分成3路：第1路接与门Y1
实验设计及调试：
（1）对实验内容和实验原理进行分析，理出完成实验的设计思路。
通过C语言编程改变pwm波的占空比，将此pwm波从I/O口输出到直流电动机，从而改变其转速，通过引脚上给出高电平或低电平和逻辑电路来控制直流电机的方向。
（2）列出设计所需的特殊环节…
1.pwm初始化
2.电机使能
3.键盘实时监测
#define CTRKEY *(int *)0x108001
#define CTRLCDCR *(int *)0x108002
#define CTRCLKEY *(int *)0x108002
#define CTRLCDLCR *(int *)0x108003
#define CTRLCDRCR *(int *)0x108004
// are cleared.
// This function is found in the DSP281x_PieCtrl.c file.
InitPieCtrl();
StopCpuTimer0();
// Disable CPU interrupts and clear all CPU interrupt flags:
// Disable CPU interrupts
DINT;
// Initialize the PIE control registers to their default state.
// The default state is all PIE interrupts disabled and flags
{0x00,0x00,0x7C,0x92,0x92,0x92,0x64,0x00},
{0x00,0x00,0x02,0xC2,0x32,0x0A,0x06,0x00},
{0x00,0x00,0x6C,0x92,0x92,0x92,0x6C,0x00},
{0x00,0x00,0x4C,0x92,0x92,0x92,0x7C,0x00}
的输入端，使与门Y1的输出由PWM决定，所以开关管V1栅极受PWM控制；第2路直接
与开关管V4的栅极相连，使V4导通；第3路经非门F1连接到与门Y2的输入端，使与门
Y2输出为0，这样使开关管V3截止；从非门F1输出的另一路与开关管V2的栅极相连，其
低电平信号也使V2截止。
同样，当电动机要求反转时，PWM5给出低电平信号，经过2个与门和1个非门组成的
unsigned int nScreenBuffer[1024];
unsigned char ledbuf[8],ledx[8];
unsigned char ledkey[10][8]=
{
{0x00,0x00,0x7C,0x82,0x82,0x82,0x7C,0x00},
{0x00,0x00,0x00,0x84,0xFE,0x80,0x00,0x00},//1
枢绕组两端的电压波形如图中所示。电动机的电枢绕组两端的电压平均值Uo为
S S
S
OU U
T
t
t t
t U
U= =α
+
+
=1
1 2
10
式中α为占空比，α=t1/T
占空比α表示了在一个周期T里，开关管导通的时间与周期的比值。α的变化范围为0
≤α≤1。由此式可知，当电源电压Us不变的情况下，电枢的端电压的平均值Uo取决于占
直流电动机转速n的表达式为：
Φ−=Kn U IR
其中，U为电枢端电压；I为电枢电流；R为电枢电路总电阻；Φ为每极磁通量；K为电动机结构参数。所以直流电动机的转速控制方法可分为两类：对励磁磁通进行控制的励磁控制法和对电枢电压进行控制的电枢控制法。其中励磁控制法在低速时受磁极饱和的限制，在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制，并且励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以这种控制方法用得很少。现在，大多数应用场合都使用电枢控制法。绝大多数直流电机采用开关驱动方式。开关驱动方式是使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉宽调制PWM来控制电动机电枢电压，实现调速。
姓名
吴镌
樊想
孙璐
陈玉枫
学号
0816070110
0816070202
0816070201
0816070203
专业
自动化
时间
2011/12/7
成绩
实验名称
直流电机控制实验
实验内容
通过C语言编程控制控制I/O管脚产生不同占空比的PWM信号，从而控制直流电机的转速
实验目的和要求
1．学习用C语言编制中断程序，控制F2812 DSP通用I/O管脚产生不同占空比的PWM信号。
#define SCANCODE_Minus 0x7B
#define SCANCODE_Mult 0x7C
#define SCANCODE_Divid 0x4A
#define SCANCODE_Num 0x77
#define CTRGR *(int *)0x108000
#define CTRLCDCMDR *(int *)0x108001