基于DSP的直流电机控制系统

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基于DSP的直流电机调速、测速系统设计

ｃｒｅｏｏｓｄｏｈｕｒｎｔｍｔｒｂａｅｎｔｅＤＳＰ
ＷＡＮＧｉｎＨｕｇｎｅｎ，ｉｇａＵｉｒｉ，ｉｉｇ８０１，ｈｎ）ＳｈｏｏＭｅｈｎｃｌｎｉｅｒｇＱｎｈｉｎｖｓｙＸｎｎ１０６Ｃｉａｉｅｔ
转控制、电机调速、电机测速和串口电脑显示四个功能。
ｌ硬件系统介绍
硬件系统直接使用ＤＰ教学板上的ＡＤ转换电位器，Ｓ／用输入电压的ＡＤ转换结果直接控制Ｐ／ＷＭ的输出脉宽，利用Ｌ９２８驱动器驱动电机运转实现调速。测速用固定在电机主轴上的光码盘和光耦电路
Ｔｈｌｃｒｃｌｃｒｕｔｉｉｌｒｌａｌｎｒｃｉａ．ｅｅｅｔｉａｉｃｉｓｓｍｐｅ，ｅｉｂｅａｄｐａｔｃ１
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：Ｐ；ｒｃｕｒｎｔｒｖｌｃｔｄｌｔｏｖｌｃｔａｕｉｇＤＳｄｉｅｔｃｒｅｔｍｏｏ；ｅｏｉｍｏｕａｉｎ；ｅｏｉｍｅｓｒｎｙｙ
第２９卷第６期２１０１年１２月
青海大学学报（自然科学版）Ｊｕｎｌｆｉｈｉｎｖｒｔ（ａｒＳｉｎｅｏｒａｏＱｎａＵｉｅｉＮｔｅｃｃ）ｇｓｙｕｅ
Ｖ０．９Ｎｏ６１２．Ｄｅ．０１ｃ２１
ＡｂｓｒｃＴｏｒａｉｅｔｅｃｎｒｌｆｎｔｎｏｅｏｉｄｌｔｏｎａｕｉｆｄｉｅｔｃｒｅｔｎｏｔａｔ：ｅｌｈｏｔｏｕｃｉｆｖｌｃｔｍｏｕａｉｎａｄｍｅｓｒｎｇｏｒｃｕｒｎ — ｚｏｙｔｒｔｅｐａｆｒｏｏ，ｈｌｔｍｆＴＭＳ２Ｆ２７ＡｄｌＤＳｗａｓｄｔｖｌｐａ２ｏ３０Ｌ４０ｍｏｅＰｓｕｅｏｄｅｅｏ４ＶｏｔｏｙｔｍａｅｎｃｎｒｌｓｓｅｂｓｄｏｄｇｔｌＰＷＭｒｎｉｌ．ｅｓｓｅｃｎｂｏｎｃｅｏａｃｍｐｔｒｗｉｈｓｍｐｅｓｒａｏｔｓｆｗａｅｉｉａｐｃｐｅＴｈｙｔｍａｅｃｎｅｔｄｔｏｕｅｔｉｌｅｉｌｐｒｏｔｒ．ｉ

基于DSP的直流电机模糊PID控制系统的研究与仿真

红等人采用ＡＲＭ９作为直流电机的控制器『２１陈桂等
人设计了基于ＦＰＧＡ的直流电机速度控制器［３１。杨隆梓
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
等人设计了一种由上位机和ＡＴ８９Ｃ５２相互通信控制
直流电机。以上学者尽管采用了不同的处理器，但是
高、超调量小等特点，较好地满足变量喷雾的控制要求。
关键词：直流电机，ＤＳＰ，模糊ＰＩＤ控制，ＭＡＴＬＡＢ仿真，变量喷雾
中图分类号：ＴＰ２７３
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９５ — ５５５３（２０１３）０６ — ０２７３ — ０６
ｍｏｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＤＳＰｆＪ１．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｌａＭｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ，２０１３，３４（６）：２７３￣２７８
理．阐述该控制系统的硬件结构、软件流程和控制算法，并使用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ搭建控制系统的原理图，对控制系统进行仿真试验。结果分析表明：以ＤＳＰ为控制器并结合参数自适应模糊ＰＩＤ控制的控制系统，具有响应速度快、稳定性

基于DSP的无刷直流电机控制系统

上发展起来的。现阶段，虽然各种交流电动机和直流电动机在传动应用中占主导地位，但无刷直流电动机正受到普遍的关
注。本文介绍了一种基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ的无位置传感器无刷直流电机控制系统。针对无位置传感器无刷直流电机转子位置检测进行了研究。简述了实现该控制系统的硬件组成和软件的设计方案及控制策略，并对控制系统进行分析。此系
ｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｍｏｔｏｒｅｉｃｆｉｅｎｔｌｙａｎｄｓｔａｂｌｙ．
ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｂｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣｍｏｔｏｒ；ｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒ —ｌｅｓｓ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
基于ＤＳＰ的无刷直流电机控制系统
喻宙宗海焕贺莉（郑州电力高等专科学校郑州４５００００）
【摘要】近年来，随着工业自动化的发展，工业设备越来越趋向于高效率化，作为执行元件的重要组成部分，电机必须
具有精度高、速度快、效率高等特点，无刷直流电机的应用也因此而迅速增长。无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础
ｈｉｇｈ—ｅｉｃｆｉｅｎｃｙ，ｍｉｎｉａｔｕｉｚｒａｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ．Ａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｃｔｕａｔｏｒｓ，ｔｈｅｍｏｔｏｒｍｕｓｔ

基于DSP的无刷直流电动机控制方法研究

ＡｂｓｒｃＩｈｉａｅ，ｅｈｄｏｔａｔ：ｎｔｓｐｐｒａｍｔｏｆＢＬＤＣＭｉｅｏｔｏｌｒｂｓｄｏｄｒｖｒｃｎｒｌｅａｅｎＤＳＰｗａｒｐｓｄ．ｕｌｏｐｃｎｔｏｙｔｍｓｐｏｏｅＤｏｂｅｌｏｏｒｌｓｓｅ
ＴｈｅＲｅｅｒｈｏｓａｃｆＢＬＤＣＭｉｅＤｒｖｒＣｏｎｒｌｅｓｄｎＤＳＰｔｏｌｒＢａｅｏ
ＱＵＷｉｂｎ，ＵＨｎＩｅ — ｉＯｏｇ—ｘｎｉｇａ（．Ｔｒｕｏ，Ｌｄ，ｈｎｚｏ１０１Ｃｉａ２ｉｇｕＵｉｒｔ，ｈｎｉｇ１０３Ｃｉａ１ＫＫＧｏｐＣ．ｔ．Ｃａｇｈｕ２３１，ｈｎ；．ＪｎｓｎｖｓｙＺｅｊｎ２１，ｈｎ）ａｅｉａ２
ｗｓｃｏｅｉｈｃＩｃｎｒｌｒｗｓａｏｔｄｉｈｐｅｎｈｕｒｎｏｐＴｏｖｈｒｂｅｈｔＢＬＭａａｈｓｎ，ｗｉｈａＰｏｔｌａｄｐｅｎｔｅｓｅｄａｄｔｅｃｒｅｔｏ．ｏｓｌｅｔｅｐｏｌｍｔａＤＣｈｄｎｏｅｌｈｇｏｑｅｒｐｅａｄｂｄｐｒｒｎｅｉｏｐｅｔｅｕｕｌｃｍｍｕａｉｎｍｅｈｄｔａａｌｉｔｒｐｅｕｒｕｉｅｈｎｈｔｒｕｉｌｎａｅｆｍａｃｎｌｗｓｅｄ．ｓａｏｐｏｈｔｔｔｏｔｌｎｅｒｔｄｓｂｏｔｓｗｅｏｈｃｕｎｔｅｒｉｇａｄｆｌｎｄｅｆｈｈｅａｌｆｃｅｓｒｑｉｐｄｏｈｔｒｗａｂｎｏｅａｄａｎｗｍｅｈｄｔａｈｉｎｎａｌｇｅｇｓｏｅｔｒｅｈｌ —ｅｆｔｎｏｓｅｕｐｅｎｔｅｍｏｏｓａａｄｎｄ，ｎｅｔｏｈｔｓｉｔｅｓ

基于DSP28035的高速永磁无刷直流电机驱动系统硬件设计

系统硬件设计图3.1为该系统硬件总体框图，整个系统由功率驱动电路、调理与保护电路、DSP控制电路及无刷直流电机本体四大部分组成。

本节将分为两部分，即功率驱动硬件部分和数字控制硬件部分，阐述该系统的硬件设计。

图3.1 无刷直流电机系统硬件框图3.1功率与驱动电路本节先根据系统的特点，分析电路的拓扑选择，然后按照电路的三级结构，逐级说明其具体实现过程。

3.1.1 功率电路拓扑选择该电路输入单相交流电（220V/50Hz），输出直接驱动无刷直流电机。

电机前级需有三相逆变桥实现换相，由于电机频率较高，因而受三相逆变桥开关频率的限制，无法采用逆变桥PWM脉宽斩波控制实现调速控制。

本功率系统结构选择“交流-直流-直流-交流”方式，即在逆变桥前级加入buck电路，采用buck调压调速方式控制该高速永磁无刷直流电机。

功率电路结构框图如图3.2所示。

图3.2 功率电路结构框图3.1.2 启动缓冲电路图 3.2中第一级采用二极管不控整流，再用大电容滤波后得稳定直流电压1U 。

电路上电时，由于电容1C 两端电压不能突变，上电产生瞬间的大电流给其充电，该电流太大将造成1C 损坏。

为此，电路中加入了启动缓冲电路。

如下图3.3所示，上电时晶闸管1Q 尚未导通，通过11R C 串联回路给1C 充电，充电电流较小，1U 缓慢上升，电容受到保护。

再利用电阻2R 、3R 对1U 分压采样，当1U 上升到约输入电压峰值的90%时，采样电压1s U 将超过设定的门限电压TH U ，通过比较器后驱动光耦，从而触发晶闸管导通。

晶闸管导通后，1R 被短路，电路进入正常工作状态。

此后向后级供电的过程中，晶闸管一直导通，2R 、4R 的阻值非常大，不对后级产生影响。

后级关断或电路掉电时，1Q 关断，4R 为1C 提供放电回路。

图中TH U 由CC V +经电阻分压得到，而CC V +是由/AC DC 模块电源获得。

G AU 1s U Q 1图3.3 启动缓冲电路示意图3.1.3 直流-直流变换该环节实现调压调速功能，直接利用Buck 变换器降压，但电机满载时该电路输出电流很大，所需输出滤波电感太大。

基于DSP的无刷直流电机无传感器控制系统设计

ｏｆｓｓｅａｅｒａｏａｌｎｏｄｓｅｄａＪｓｉｇｐｒｏｍａｃａｅａｈｉｖ．ｙｔｍｒｅｓｎｂｅａｄｇｏｐｅｄｕｔｅｆｒｎｅｃｎｂｃｅｅｎｄ
Ｋｅ￣ｓＤＳｙｗｏ：Ｐ；ＥＭＦ－ｅｈ；ｓｎｏｌｓｏｎｒｌｒｓｌｓＣｍｏｏｍｔｏｄｅｓｒｅｓｃｔｏ；ｂｕｈｅｓＤｔｒ
ｏｔｏｃｅｉｓｅｉｅａｌｃｎｒｌｓｈｍｅｉｄｓｕｓｎｄｔｉｓｃｄ．Ｅｘｅｉｅｔｌｒｓｌｓｓｏｔａｈａｄｐｒｍｎａｅｕｔｈｗｈｔｔｅｈｒｗａｅａｄｓｆｗａｅｒｎｏｔｒ
刘丁余志平，杨延西
｛西安理工大学，两西安７０４１陕１０８
摘
要：对以往无刷直流电动机反电势法无传感器控制系统存在的一些问题，计了一种基于数针设
字信号处理器（Ｓ）ＤＰ的无刷直流电动机无传惑器控制系统，详细介绍了系统的控制方案。实验结果表
１引言
美国ＴＩ德州仪器）司ｌ９（公９７年推出的数字电机微控制器Ｔ３０２０面向新一代电机控制，Ｍ￥２Ｘ４具有ＤＳＰ内核，而将ＤＰ的高速运算能力和面向从Ｓ电机的高效控制能力集于一体，构成以ＤＰ为核为Ｓ心的高性能全数字化电机控制系统创造了有利条

基于DSP的高性能无刷直流电动机数字控制系统

用Ｔ公司的高性能数字信号处理器ＴＳ２Ｌ２０ＡＩＭ３０Ｆ４７为系统主控芯片。
及人们的日常生活之中。特别是以无刷直流电动机为运动源的电动机伺服系统，越来越多地应用于精
密自动控制、半导体制造等领域，并成为一个不断
进步与创新的工业领域。因此，研究并开发高精度
伺服系统在技术进步和经济发展上具有重要意义。目前国外大学和公司投入了大量人力、财力对其加
的运算能力、改进的并行结构和有效的成本等众多
优点，所以它已成为很多信号处理及控制系统的理
想选择。
以研究，在２０世纪８年代已推出了一系列商品化０的伺服控制系统，我国也有很多单位在研究、开发和引进高精度的电机伺服系统的技术、元器件和装备。为进一步提高伺服控制系统的性能，文中利
ｆａｕｅ．ａｃｍｂｎｔｏｆｄｇｔｌｓｇｎｌｐｏｅｓｒａｅａｅｎｌｇｃｒｕｉｉｉｌｃｎｒｌｏｏｏｏｔｒｃｔｏｓｓｃｅｓｕｌｅｔｒｓＶｉｏｉａｉｎｏｉｉｉａｒｃｓｏｎｄｒｌｔｄａａｏｉｃｔｇｔｏｔｏｆｍｔｒｆｒｍｏｏｏｎｒｌｉｕｃｓｆｌａ，ｄａｙ
０引言
随着社会生产力的发展，电动机作为机电能量
转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域

基于DSP的无刷直流电机模糊PID控制系统设计

关键词：Ｓ；刷直流电机；ＤＰ无模糊ＰＤＩ
中图分类号：Ｔ２３Ｐ７文献标识码：Ｂ
ＤｅｉｎｏｕｚＤｏｒｌｓｓｅｆｂｕｈｅｓｓｇｆｆｚｙＰＩｃｎｔｏｙｔｍｏｒｓｌｓ
Ｋｅｗｏｄ：ＤＳＢＬＤＣＭ；ｚｙＰＩｙｒｓＰ；ＦｕｚＤ
Ｏ引言
随着各种处理器的出现和发展，国内外对无刷直流电
机控制系统的研究也在不断的发展和完善，目前无刷直流电机控制器的结构有多种形式，由无刷直流电机专用集如成控制芯片实现，以单片机为核心组成的数字控制电路实现，ＤＰ芯片为核心实现等。在系统控制算法方面，以Ｓ国内外许多研究人员也作了大量的研究：的提出了内模控有
片（ＴＭＳ２Ｌ２０Ａ）３０Ｆ４７和无刷直流电机专用集成芯片（３０５为核心设计了系统硬件电路，ＭＣ３３）并将传统ＰＤ控制与模糊控制Ｉ相结合形成的模糊ＰＤ控制算法应用于该硬件系统，Ｉ同时设计了上位监控系统，组成了一个数字化、能化的无刷直流电机智控制系统。实验结果表明，本控制系统运行稳定，控制精度高，有着很强的应用推广价值。
Ａｂｔａｔｓｒｃ．ＡｓｔｅａｐｉａｉｎｆｅｄｏｕｈｅｓＤＣｍｏｏ（ｈｐｌｔｏｉｌｆＢｒｓｌｓｔｒＢＬＤＣＭ）ｃｎｉｕｓｔｎａｇ。ｉｒｑｉｅｈｏｔｏｙｔｍｃｏｔｅｏｅｌｒｅｔｅｕｒｓｔｅｃｎｒｌｓｓｅｎｃｎｗｏｋｓａｌｎｏｔｏｘｃｌ．ＳｈｓｐｐｒｔｋｓｔｅＤＳｈｐ（ａｒｔｂｙａｄｃｎｒｌａｔｙｏｔｉａｅａｅｈＰｃｉＴＭＳ２Ｌ４７）ａｄｔｅＢＬＸ２ｐｃａｎｅｅ３０Ｆ２０ＡｎｈＩＭｓｅｉｌｉｔ— ｇａｅｉｃｉ（Ｃ３０５ｓｔｅｃｒｏｄｓｇｈｙｔｍａｄｒｉｃｉ．ＴｈｚｙＰＩａｇｒｔｍｉｈｉｏｍｅｒｔｄｃｒｕｔＭｓ３３）ａｈｏｅｔｅｉｎｔｅｓｓｅｈｒｗａｅｃｒｕｔｅＦｕｚ－Ｄｌｏｉｈｗｈｃｓｆｒｄ

基于DSP的直流电机控制系统设计本科毕业论文

基于D S P的直流电机控制系统设计摘要：直流电机由于励磁磁场和电枢磁场完全解耦,可以独立控制,因此具备良好的调速性能,出力大、调速范围宽和易于控制,广泛应用于电力拖动系统中;而随着对电机控制要求的不断提高,普通的单片机越来越不能满足对电机控制的要求,DSP技术的发展正好为先进控制理论以及复杂控制算法的实现提供了有力的支持;本设计采用美国TI公司专门为电机数字化控制设计的16位定点DSP 控制器TMS320LF2407作为微控制器;该芯片集DSP信号高速处理能力及适用于电机控制优化的外围电路于一体,可以为高性能传动控制技术提供可靠高效的信号处理与控制硬件;电机的控制系统是由检测装置、主控制器、功率驱动器以及上位机组成,其中DSP控制器是电机控制系统的关键部分,负责对电机的反馈信号进行处理并输出控制信号来控制电机的转动;关键词：直流电机； DSP； PID控制器； PWMThe Design of DC Motor Control System Based on DSP Abstract：The DC motor armature magnetic field and the excitation completely decoupled, it can be independently controlled, so it has a good speed performance, contribute to a large power, widely speed range, and easy to control, so it is widely used in electric drive systems. With the motor control required for continuous improvement, common single MCU can't meet requirements of the motor control well, DSP technology just for the advanced control theory and complex control algorithm implementation provides a strong support.This design uses the American TI company specially for motor control design of digital 16 fixed-point DSP controller TMS320LF2407 as the controller. The chip set DSP signal the high processing capacity and used in motor control optimization the periphery of the circuit in a body, high performance driving control technology to provide reliable and efficient signal processing and control hardware. Motor control system is composed of detection devices, the main controller, power driver and PC componen ts, whichDSP controller is a key part of the motor control system , responsible for the motor feedback signal processing and output control sig n al to control the rotation of the motor.Keywords：DC motor, DSP, PID controller, PWM目录第1章绪论课题概述课题研究的背景电气传动是以电动机的转矩和转速为控制对象,按生产机械工艺要求进行电动机转速控制的自动化系统;根据电动机的不同,工程上通常把电气传动分为直流电气传动和交流电气传动两大类;纵观电气传动的发展过程,交流与直流两大电气传动并存于各个时期的各大工业领域内,虽然它们所处的地位和作用不同,但它们始终随着工业技术而发展的;特别是随着电力电子技术和微电子学的发展,在相互竞争中完善着自身,发生着变更;由于直流电机具有良好的线性调速特性,简单的控制性能,因此在工业场合应用广泛;近代,随着生产技术的发展,对电气传动在起制动、正反转以及调速能力、静态特性和动态响应方面都提出了更高的要求,所以计算机控制电力拖动控制系统已成为计算机应用的一个重要内容;直流调速系统在工农业生产中有着更为广泛的应用;随着计算机技术和电力电子技术的飞速发展,两者的有机结合使电力拖动控制技术产生了新的变化;电力电子技术、计算机技术和直流拖动技术的组合是技术领域的交叉,具有广泛的应用前景;有不少的研究者己经在用DSP作为控制器进行研究;直流调速控制系统的控制方法经历了机械式的、双机组式的、分立元件电路式的、集成电路式的、单片机式的发展过程;随着数字信号处理器DSP的出现,给直流调速控制提供了新的手段和方法;将计算机技术的最新发展成果运用在直流调速系统中,在经典控制的基础之上探讨一种新的控制方法,为计算机技术在电力拖动控制系统中的应用做些研究性的工作;用计算机技术实现直流调速控制系统,计算机的选型很多;经过选择,选取DSP芯片作为控制器;直流调速系统的内容十分丰富,有开环控制系统,有闭环控制系统；有单闭环控制系统,有双闭环控制系统和多闭环控制系统；有可逆调速系统,有不可逆调速系统等9;开展本课题研究的控制对象是闭环直流调速系统；研究的目的是利用计算机硬件和软件发展的最新成果,对控制系统升级进行研究；研究工作是在对控制对象全面回顾总结的基础上,重点对控制部分展开研究,它包括对实现控制所需要的硬件和软件环境的探讨,控制策略和控制算法的探讨等内容;目前,对于控制对象的研究和讨论很多,有比较成熟的理论,但实现控制的方法和手段随着技术的发展,特别是计算机技术的发展,不断地进行技术升级;这个过程经历了从分立元件控制,集成电路控制和单片计算机控制等过程;每一次的技术升级都是控制系统的性能有较大地提高和改进;随着新的控制芯片的出现,给技术升级提供了新的可能;电机控制是DSP应用的主要领域,随着社会的发展以及对电机控制要求的日益提高,DSP将在电机控制领域中发挥越来越重要的作用;课题研究的目的及意义长期以来,直流电机一直占据着速度控制和位置控制的统治地位;由于它具有良好的线性调速特性,简单的控制性能,高质高效的平滑运转的特性,尽管近年来不断受到其它电动机的挑战,但到目前为止,就其性能来说仍无其它电动机可比;在控制系统的构成上,本课题对硬件电路进行了设计,而这个硬件系统具有一定的通用性,也即可以将它作为一个硬件平台,在其它过程控制中应用;另外,由DSP的特点量身订做,可以在其它的控制系统中根据不同的要求进行外围电路的设计,进而来构成硬件系统,这样既便于设计思想的物化,又使得设计系统更加紧凑,不浪费资源;本直流电机控制系统采用经典的数字增量式PID控制算法,在本文中对数字增量式PID控制的理论、设计和实现进行了较为详细的论述; 课题研究的现状近些年来,随着现代电力电子技术、控制技术和计算机技术的发展,电机的应用技术也得到了进一步的发展,新产品、新技术层出不穷;除了人们己经熟悉的普通电机外,许多不同用途的特种电机也不断问世,如广泛应用于办公设备的无刷直流电机和高精度的步进电机、用于照相机的超声波电机、用于心脏血液循环系统的微型电机等等;另一方面,由于应用了电力电子技术,电机的控制技术变得更加灵活,效率也更高,如变频器控制的异步电机及伺服系统即是典型的例子1;在实际中,电机应用已由过去简单的起停控制、提供动力为目的应用,上升到对其速度、位置、转矩等进行精确的控制,使被驱动的机械运动符合预想的要求;例如在工业自动化、办公室自动化和家庭住宅自动化方面使用大量的电机,几乎都采用功率器件进行控制,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动;这种新型控制技术己经不是传统的“电机控制”或“电气传动”而是“运动控制”;运动控制使被控机械实现精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制,以及这些被控机械量的综合控制;因此现代电机控制技术离不开功率器件和电机控制器的发展5;电机的控制器经历了从模拟控制器到数字控制器的发展;由于模拟器件的一些参数受外界因素影响较大,并且它的精度也差;所有这些都使得模拟控制器的可重复性比较差,控制效果不理想,因此调速电机的控制器逐渐朝数字化方向发展;数字控制器与模拟控制器相比较,具有可靠性高、参数调整方便、更改控制策略灵活、控制精度高、对环境因素不敏感等优点;随着现有的工业电气传动、自动控制和家电领域对电机控制产品需求的增加用户也不断提高对电机控制技术的要求5;总是希望能在驱动系统中集成更多的功能,达到更高的性能;许多设备试图使用8位或是准16位的微处理器实现电机的闭环控制,然而它们的内部体系结构和计算功能都阻碍了这一要求的实现;例如,在很多领域如工业、家电和汽车,用户希望使用效率高且去掉霍尔效应传感器的电机;这种电机的控制可以通过使用先进的电机控制理论、采用高效的控制算法来实现;但是这可能超出上述微处理器的计算能力;使用高性能的数字信号处理器DSP来解决电机控制器不断增加的计算量和速度需求是目前较为普遍的做法;将一系列外围设备如模数转换器A/D、脉宽调制发生器PWM和数字信号处理器DSP集成在一起,就获得一个既功能强大又非常经济的电机控制专用的DSP芯片;近年来,各种集成化的一单片DSP的性能得到很大的改善,软件和开发工具越来越多,越来越好,价格却大幅度降低;低端产品的价格已接近单片机的价格水平,但却比单片机具有更高的性能价格比;越来越多的单片机用户开始选用DSP器件来提高产品性能,DSP器件取代高档单片机的时机己成熟13;首先,与单片机相比,DSP器件具有较高的集成度;DSP具有更快的CPU,更大容量的存储器,内置有波特率发生器和FIFO缓冲器,提供高速、同步串口和标准异步串口;有的片内集成了A/D和采样/保持电路,可提供PWM输出;更为不同的是,DSP器件为精简指令器件,大多数指令都能在一个周期内完成,并且通过并行处理技术,使一个指令周期内可完成多条指令;同时DSP采用改进的哈佛结构,具有独立的程序和数据空间,允许同时存取程序和数据;又配有内置高速硬件乘法器、多级流水线,使DSP 器件具有高速的数据计算能力;而单片机为复杂指令系统计算机CISC,多数指令要2-3个指令周期来完成;单片机采用冯.诺依曼结构,程序和数据在同一空间存取,同一时刻只能单独访问指令和数据、ALU只能做加法,乘法需要由软件来实现,因此占用较多的指令周期,也就是说速度比较慢;所以,结构上的差异使DSP器件比准16位单片机单指令执行时间快8-10倍,完成一次乘法运算快16-30倍;DSP器件还提供了高度专业化的指令集,提供了FFT快速傅立叶变换和滤波器的运算;此外,DSP器件提供了JTAG Joint Test Action Group接口,具有更先进的开发手段,批量生产测试更方便;其次,基于DSP芯片制造的电机控制器可以降低对传感器等外围器件的要求;通过复杂的算法达到同样的控制性能,降低成本,可靠性高,有利于专利技术的保密;现在各大DSP生产厂家都推出自己的内嵌式DSP电机控制专用集成电路;如占DSP市场份额45%的美国德州仪器公司,凭借自己的实力,推出了电机控制器专用DSP--TMS320C24x;新的TMS320C24x DSP采用TI公司TMS320C2xLP16位定点DSP核,并集成了一个电机事件管理器,后者的特点是可以最佳方式实现对电机的控制;该器件利用TI的可重用DSP核心技术,显示出TI的特殊能力一通过在单一芯片上集成一个DSP和混合信号外设件,制造出面向各种应用的DSP方案;TMS320C24x作为第一个数字电机控制器的专用DSP系列,可支持用于电机控制的指令产生、控制算法处理、数据交流和系统监控等功能;集成的DSP核、最佳化电机控制器事件管理器和单片式A/D设计等诸多功能块加在一起,就可以提供一个单芯片式数字电机控制方案;系列中的TMS320LF2407包括一个30MIPSDSP核、两个事件管理器、32位的中央算术逻辑单元、多达16通道的IO位A/D转换器、64K的I/0空间和一个32K字的闪速存储器,它利用TMS320的定点DSP软件开发工具和JTAG仿真支持,可使电机控制领域的研发人员方便地调试控制器和脱机使用;第三,DSP运算速度快,控制策略中可以使用先进的实时算法,如自适应控制、卡尔曼滤波、状态预估等,大大提高控制系统的品质;而且DSP 控制软件可用C语言或汇编语言编写或者二者嵌套使用;因此采用DSP 芯片制造的电机控制器便于用户的调试和应用;最后,在越来越多的场合,如电动汽车、纺织行业、水泵变频调速系统等,他们往往是规模比较大,时序、组合逻辑都很复杂的情况,这时如果同时运用DSP芯片和一些其它的可编程逻辑器件可以大大减小系统的体积、提高系统运算能力,实现复杂的实时控制;课题研究的内容本文主要研究基于DSP的直流电机控制系统,通过控制算法和调速方法的分析,利用电机调速、DSP芯片控制、上位机通信、按键模块等的基本原理及相关知识,实现对电机的速度控制;整个系统的基本思想就是利用DSP内部资源产生可控制的脉冲控制整流电压,改变串入主回路中的直流电动机的电磁转矩,实现电动机的转速调节;研究内容包括如下：1电机控制系统功能实现的分析；2控制算法与调速方法的分析与设计；3电机驱动、电源模块、按键模块、测速、显示模块的硬件设计与实现；4系统主程序、按键扫描、控制算法、测速、电机速度控制等程序的分析、设计与实现；5电机控制系统整机测试与实现；第2章系统总体设计系统的组成由图2-1可知,该设计包含DSP控制单元、功率驱动单元、检测单元、显示单元、通信单元五个部分;DSP控制单元：对来自上位机的给定信号和来自传感器的反馈信号按一定的算法进行处理,输出相应的PWM波,经过光电隔离部分,送给功率驱动单元；功率驱动单元：对来自DSP控制器的PWM信号进行功率放大后送给直流电动机的电枢两端,驱动电机与负载；速度检测单元：采集电机的速度信息,并送给主控制器；显示单元：将采集到的电机转速信息予以显示；通信单元：负责主控制器与上位机及外设的信息交换;图2-1 系统总体框图2. 2 DSP芯片选择直流电机的调速控制系统一般采用电机专用微处理器,其种类主要包括复杂指令集CISC处理器如工NTEL196MX系列单片微控制器,精简指令集RISC如日立公司SH704x系列单片微控制器,哈佛结构DSP处理器如TI公司T145320F24X系列DSP;一般用于直流电机控制的徽处理器性能要满足以下几个方面：1指令执行速度；2片上程序存储器、数据存储器的容量及程序存储器的类型；3乘除法、积和运算和坐标变换、向量计算等控制计算功能；4中断功能和中断通道的数目；5用于PWM生成硬件单元和可实现的调制范围以及死区调节单元；6用于输入模拟信号的A/D转换器；7价格及开发环境;DSP一般采用哈佛或者改进的哈佛结构,程序空间和数据空间分离,程序的数据总线和地址总线分离,数据的数据总线和地址总线分离;这种结构允许同时访问程序指令和数据,在同一机器周期里完成读和写,并行支持在单机器时钟内同时执行算术、逻辑和位处理操作,极大地提高了执行速度,并且电机控制专用DSP具备丰富的设备和接口资源;TI公司的TMS320系列DSP芯片是目前最有影响、最为成功的数字信号处理器,其产品销量一直处于国际领先地位,是公认的世界DSP霸主;本论文选择了TI公司的TMS320LF2407DSP作为直流电机控制系统的微处理器;TMS320LF2407 DSP 控制器介绍TMS320LF2407 DSP是专为数字电机控制和其它控制系统而设计的;是当前集成度最高、性能最强的运动控制芯片;不但有高性能的C2XX CPU 内核,配置有高速数字信号处理的结构,且有控制电机的外设;它将数字信号处理的高速运算功能,与面向电机的强大控制功能结合在一起,成为传统的多微处理器单元和多片系统的理想替代品12;TMS320LF2407的片内外设模块包括：事件管理模块EV、数字输入/输出模块I/O、模数转换模块ADC、串行外设模块SPI、串行通信模块SCI、局域网控制器模块CAN;1事件管理器EVA和EVBTMS320LF2407提供两个事件管理器EVA和EVB模块,每个模块包含两个通用GP定时器、3个全比较/PWM单元、3个捕获单元和一个正交编码脉冲电路;事件管理器位用户提供了众多的功能和特点,在运动控制和电机控制中特别有用;通用定时器：LF2407共有4个通用定时器,每个定时器包括：一个16位的定时器增/减计数的计数器TxCNT；一个16位的定时器比较寄存器TxCMPR；一个16位的定时器周期寄存器TxPR；一个16位的定时器控制寄存器TxCON；可选择的内部或外部输入时钟;各个GP定时器之间可以彼此独立工作或相互同步工作;与其有关的比较寄存器可用作比较功能或PWM波形发生;每个GP定时器的内部或外部的输入时钟都可进行可编程的预定标,它还向事件管理器的子模块提供时毕;每个通用定时器有4种可选择的操作模式：停止/保持模式、连续增计数模式、定向增/减计数模式、逢续增/减计数模式;当计数器值和比较寄存器值相等时,比较匹配发生,从而在定时器的PWM输出引脚TxPWM/TxCMP上产生CMP/PWM 脉冲,可设置控制寄存器GPTCON中的相应位,选择下溢、比较匹配或周期匹配时自动启动片内A/D转换器;比较单元：LF2407有6个比较单元,每个EV模块有3个;每个比较单元又有两个相关的PWM输出,比较单元的时基由通用定时器1 EVA模块和通用定时器3 EVB模块提供;每个比较单元和通用定时器1或通用定时器3,死区单元及输出逻辑可在两个特定的器件引脚上产生一对具有可编程死区以及输出极性可控的PWM输出;在每个EV模块中有6个这种与比较单元相关的PWM输出引脚,这6个特定的PWM输出引脚可用于控制三相交流感应电机和直流无刷电机;由比较方式控制寄存器所控制的多种输出方式能轻易地控制应用广泛的开关磁阻电机和同步磁阻电机;捕获单元：捕获单元被用于高速I/O的自动管理器,它监视输入引脚上信号的变化,记录输入事件发生时的计数器值,即记录下所发生事件的时刻;该部件的工作由内部定时器同步,不用CPU干预;LF2407共有6个捕获单元,CAP1,CAP2,CAP3可选择通用定时器1或2作为它们的时基,但CAP1和CAP2一定要选择相同的定时器作为它们的时基;CAP4,CAP5,CAP6可选择通用定时器3或4作为它们的时基,同样CAP4和CAP5也一定要选择相同的定时器作为它们的时基;每个单元各有一个两级的FIFO缓冲堆栈;当捕获发生时,相应的中断标志被置位,并向CPU发中断请求；若中断标志己被置位,捕获单元还将启动片内A/D转换器;正交编码脉冲QEP单元：常用的位置反馈检测元件为光电编码器或光栅尺,它直接将电机角度和位移的模拟信号转换为数字信号,其输出一般有相位差为90°的A、B两路信号和同步脉冲信号C;A、B两路脉冲可直接作为LF2407的CAP1/QEP1和CAP2/QEP2引脚的输入;正交编码脉冲电路的时基由通用定时器2或通用定时器4提供,但通用定时器必须设置成定向增/减计数模式,并以正交编码脉冲电路作为时钟源;2数字输入/输出模块I/ODSP器件的数子输入/输出引脚均为功能复用引脚;即这些引脚既可作为通用I/O功能双向数据输入/输出引脚,也可作特殊功能PWM输出、捕获输入、串行输入输出等引脚;数子I/O模块负责对这些引脚进行控制和设置;两种功能的选择由I/O复用控制寄存器MCRx,x=A,B,C来控制;当引脚作为通用I/O时,由数据和方向控制寄存器PxDATDIR,x=A,B,C,D,E,F指出各I/O引脚的数据方向输入还是输出和当前引脚对应的电平高或低;读通用I/O引脚的电平或向引脚输出电平,实际上是对相应的寄存器PxDATDIR进行读写操作;3模数转换器ADC模块在自动控制系统中,被控制或被检测的对象,如温度、压力、流量、速度等都是连续变化的物理量,通过适当的传感器如温度传感器、压力传感器、光电传感器等将他们转换为连续变化的电压或电流即模拟量;模数转换器ADC就是用来讲这些模拟电压或电流转换成计算机能够识别的数字量的模块;TMS320LF2407期间内部有一个10为的模数转换器ADC;该模块能够对16个模拟输入信号进行采样/保持和A/D转换,通道的转换顺序可以编程选择;4串行通信接口SCI模块2407器件的串行通信接口SCI模块是一个标准的通信异步接收/发送UART可编程串行通信接口;SCI支持CPU与其他异步串口采用标准不返回零NRZ模块进行异步串行数字通信;SCI有空闲线和地址位两种多处理器通信方式；两个输入/输出引脚：SCIRXDSCI接收数据引脚和SCITXDSCI发送数据引脚；SCI通过一个16位的波特率选择寄存器,可编程选择64K种不同速率的波特率;SCI支持半双工和全双工操作,发送器和接收器的操作可以通过中断或转换状态标志来完成;5串行外设接口SPI模块串行外设接口SPI模块是一个高速同步串行输入/输出I/O口,它能使可编程长度1—16位的串行位流以可编程的位传输速率输入或输出器件;SPI可作为一种串行总线标准,以同步方式实现两个设备之间的信息交换,即两个设备在同一时钟下工作;SPI通常用于DSP控制器与外部设备或其他控制器之间的通信,用SPI可以构成多机通信系统,SPI还可以作为移位寄存器、显示驱动器和模数转换器ADC等器件的外设扩展口;6CAN控制器模块LF24xx系列DSP控制器作为第一个具有片上CAN控制模块的DSP芯片,给用户提供一个设计分布式或网络化运动控制系统的无限可能;CAN总线是一种多主总线,通信介质可以是绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达1 Mbps,通信距离可达10km;CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码,使网络内的节点个数在理论上不受限制;由于CAN 总线具有较强的纠错能力,支持差分收发,因而适合高干扰环境,并具有较远的传输距离;2407的CAN控制器模块是一个16位的外设模块,支持CAN2. 0B协议;CAN模块有6个邮箱MBOX0—MBOX5；有用于0,1,2和3号的邮箱的本地屏蔽寄存器和15个控制/状态寄存器;CAN模块既有可编程的位速率、中断方式和CAN总线唤醒功能；自动回复远程请求；自动再发送功能在发送时出错或仲裁是丢失数据的情况下；总线出错诊断和自测模式; 硬件方案论证测速传感器的选择方案一：使用测速发电机,输出电动势E和转速n成线性关系,即E=kn,其中k是常数;改变旋转方向时,输出电动势的极性即相应改变;方案二：采用霍尔传感器,霍尔元件是磁敏元件,在被测的旋转体上装一磁体,旋转时,每当磁体经过霍尔元件,霍尔元件就发出一个信号,经放大整形得到脉冲信号,送运算;方案三：在电机的转轴上套一码盘,利用光电对管测脉冲,每转一圈OUT端输出若干个脉冲;本设计中码盘每转一圈,输出4个脉冲经比较,方案一中的测速放电机安装不如方案二中霍尔元件安装方便,并且准确率也没方案二的高,并且方案二不需A/D转换,直接可以被DSP接收;但方案二的霍尔传感器的采购不是很方便,故采用方案三,它具有方案二的几乎所有的优点;方案三中可以采用定时的方法：是通过定时器记录脉冲的周期T,这样每分钟的转速：M=60/4T=15/T;0也可以采用。

基于数字信号处理器的直流电机弱磁调速系统设计

基于数字信号处理器的直流电机弱磁调速系统设计直流电机的弱磁调速系统可以通过数字信号处理器（DSP）来设计和实现。

以下是一个基于DSP的直流电机弱磁调速系统的设计步骤：1. 系统建模：首先需要对直流电机进行建模，包括电机的动态特性、参数和控制需求等。

可以使用数学模型描述电机的速度、电流和转矩等特性。

2. 选择DSP：根据系统的计算需求和性能要求，选择合适的数字信号处理器。

DSP应具备足够的计算能力和处理速度，以实现对电机控制算法的高效实时计算。

3. 控制算法开发：根据电机的建模结果和控制要求，设计合适的弱磁调速控制算法。

常见的算法包括PID控制、滑模控制等。

根据算法设计控制器结构和参数，考虑到系统稳定性、响应速度和抗干扰性。

4. DSP编程：基于DSP的开发环境，使用所选的编程语言和工具进行DSP程序的开发。

将控制算法实现为DSP的程序代码，并进行编译和调试。

5. 硬件接口设计：DSP需要与电机驱动器、编码器和传感器等硬件设备进行接口连接。

设计合适的硬件接口电路，实现DSP与电机系统的数据传输和控制指令的传递。

6. 系统调试与验证：将DSP程序烧录到DSP芯片，并将硬件连接完成后，进行系统调试和验证。

通过测试和实验验证系统的运行稳定性、响应速度、精度和抗干扰能力等。

7. 系统优化与改进：根据实验结果和实际运行情况，对系统进行优化和改进。

可以调整控制算法的参数、改进硬件接口电路、优化DSP程序等，以提高系统性能和稳定性。

以上是基于DSP的直流电机弱磁调速系统的设计步骤。

通过合理的系统设计和优化，可以实现对直流电机的弱磁调速控制，满足不同应用场景的需求。

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基于D S P的直流电机控制系统The Standardization Office was revised on the afternoon of December13, 2020太原科技大学课程设计报告直流电机的控制设计人：成凤强专业：电子信息工程班级：电子131502学号： 0204指导教师：张雄二零一六年十二月第一章设计目的及要求 (3)一、设计目的 (3)二、设计要求 (3)第一章设计原理与方案 (3)一、设计原理 (3)二、控制原理 (7)第三章硬件设计 (8)一、ICETEK DSP教学实验箱简介 (8)第四章软件设计 (17)一、程序编制 (17)二、实验程序流程图 (17)第五章系统调试 (19)一、实验准备 (19)二、实验程序 (20)第六章结论分析 (20)第一章设计目的及要求一、设计目的1.学习用C语言编制中断程序，控制VC5416 DSP的通用I/O管脚产生不同占空比的PWM信号。

2.学习VC5416DSP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。

二、设计要求开始运行程序后，电机以中等速度转动(占空比=60，转速=2)。

在小键盘上按数字‘1’一‘5’键将分别控制电机从低速到高速转动(转速==1 ^-5) 。

在小键盘上按数字‘0’键将控制电机停止转动。

在小键盘上按‘+’或‘一’键切换电机的转动方向。

第一章设计原理与方案一、设计原理第一步TMS 初始化。

第二步PWM调速。

第三步键盘控制DSP的McBSP引脚:通过设置McBSP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。

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，以及新型的电力电了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((Pulse Width Modulation，简称PWM)控制方式已成为绝对主流。

3.PWM调压调速原理直流电动机转速n的表达式为:n=U-IRK∅其中，U为电枢端电压;I为电枢电流;R为电枢电路总电阻;中为每极磁通量;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。

上图是利用开关管对直流电动机进行PWM调速控制的原理图和输入输出电压波形。

图中，当开关管MOSFET的栅极输入高电平时，开关管导通，直流电动机电枢绕组两端有电压Us。

t 1秒后，栅极输入变为低电平，开关管截止，电动机电枢两端电压0。

t2秒后，栅极输入重新变为高电平，开关管的动作重复前面的过程。

这样，对应着输入的电平高低，直流电动机电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:占空比∝表示了在一个周期T里，开关管导通的时问与周期的比值。

∝的变化范围为0《a <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取决于占空比。

的大小，改变。

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。

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。

(3)定频调宽法:这种方法是使周期T(或频率)保持不变，而改变t1和t2 0前两种方法由于在调速时改变了控制脉冲的周期(或频率)，当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时，将会引起震荡，因此这两种方法用得很少。

目前，在直流电动机的控制中，主要使用定频调宽法。

ICETEK-CTR直流电机模块:ICETEK-CTR即显示/控制模块上直流电机部分的原理图见下图。

图中PWM输入对应ICETEK-VC5416-A板上P4外扩插座第26引脚的BFSR1信号，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-VC5416-A板上P4外扩插座第29引脚的BCLKXRO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。

二、控制原理当电动机要求正转时，BCLKXRO给出高电平信号，该信号分成3路:第1路接与门Y1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，BCLKXRO给出低电平信号，经过2个与门和1个非门组成的逻辑电路后，使开关管V3受PWM 信号控制，V2导通，V1, V4全部截止。

三、设计方案采用由达林顿管组成的H型PWM电路。

用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。

这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM调速技术。

兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大。

第三章硬件设计一、ICETEK DSP教学实验箱简介本套DSP系统，为DSP教学和科研提供了一套整体解决方案。

本套系统最大的特点就是模块化设计，既满足了目前教学的需要，又为将来产品的升级换代，做了技术上的考虑。

同时这种模块化的设计可以应用到多个方面，比如:1.本科的DSP的实验教学;2.基于DSP应用的课程设计;3.基于DSP用于图像，语音，网络的毕业设计;4.基于DSP的研究生嵌入式系统的开发;1、ICETEK DSP教学实验箱的特点和指标:由于该套实验系统主要由4部分组成，因此，这里分4部分来介绍该套系统。

实验箱部分:两个独立的信号发生器，可同时提供两种波形、四路输出;信号的波形、频率、幅度可调。

频率微调:在每个频率段范围内进行频率调整。

波形切换:提供3种波形(方波，三角波，正弦波)，可通过拨动开关进行选择。

幅值微调: V平滑调整。

信号接插孔:4路A/D输入((ADCINO-3), 4路D/A输出(DACOUTI-4)，每路均提供信号和地。

多种直流电源输出：+SV(SA), +12V(lA)，-12V，地。

底板提供插座，可使用插座完成DSP评估板上的A/D信号输入和D/A输出。

测试模块:提供14个测试点，可以测量PWM输出、AD输入和DA输出波形。

双信号发生器设计，更加贴近DSP的实际应用，许多实际的情况都是需要对两个信号进行相关分析。

通用DSP开发系统部分:接口开发系统，支持C2000/VC33/C5000/C6000的开发应用。

支持CCS。

通用开发系统和DSP控制板分离，有利于将来DSP的升级。

同时，也可以脱离实验箱单独从事科研开发使用。

通用控制模块部分:显示输出:液晶显示((LCD) : 128 X 64点阵图形显示屏，可调整显示对比度。

发光二极管显示阵列:8X8点阵。

发光二极管。

音频输出:可由DSP I/O脚控制的蜂鸣器; D/A输出提供音频插座，可直接接插耳机。

键盘:17键数字键盘(标准PS2接口)。

步进电机:四相步进电机，步距角，起动频率》300PPS，运行频率》900PPS，可可以接收DSP输出的由DSP I/O端口控制旋转和方向、速度。

直流电机:空载转速3050转/分，输出功率，启动力矩，出的PWM控制信号，实现电机的转速和方向控制。

拨动开关(DIP): 4路，可实现复位和设置DSP应用板参数。

DSP主处理板部分:支持:ICETEK-VC5416-A板、ICETEK-VC33-A板、ICETEK-VC5509-A板、ICETEK-VC33-AR板、ICETEK-C6713-A板、ICETEK-LF2407-A板、ICETEK-F2812-A板等。

2、ICETEK DSP教学实验箱的组成ICETEK DSP教学实验箱主要由以下儿个部分组成:1.箱盖:保护实验箱设备;保存教材、使用手册、实验指导书、各种实验用的连线;可拆卸在实验中可从箱体上拆下。

2.箱体:装载实验箱设备;左侧外壁上有一个标准外接电源线插孔;通过固定螺丝与实验箱底板连为一体。

3.底板:固定各模块;提供电源开关、实验用直流电源插座、A/D D/A输入输出插座、各模块直流供电插座、信号插座、信号源输出插座、测试点;实现显示控制模块和DSP评估板模块的信号互连。

4.信号源:两组、四路输出，可使用专门开关启动;提供切换选择输出方波、三角波和正弦波，另可选择输出频率范围(lOHz-100Hz, 100Hz-1KHz, 1KHz-lOKHz, lOKHz-20KHz)，还可进行频率和幅度 V)的微调。

5.仿真器模块:固定ICETEK仿真器，支持PP型和USB型;提供PP型仿真器供电+SV电源插座;仿真器可从底板上拆下单独使用或更换。

6.显示控制模块:通过信号线连接到底板;从底板提供的+SV 和++12V直流电源插座输入电源;提供液晶图形显示(128x64像素)，发光二极管阵列显示(8x8点)，指示灯(12只，分为红、黄、绿三种颜色)，四相步进电机，直流电机，键盘(外接PS2接口)，蜂鸣器。

显示控制模块可从底板上拆下更换。

7.测试模块:提供对常用信号的测试点，其中有PWM信号((4路，仅针对DSP系统为ICETEK-F2812-A-USB-EDU的实验箱)、模数转换信号(}4路)、和数模转换信号((4路)，另外还包括两个地线(DGND, AGND)o8. DSP评估板模块:固定各种DSP评估板;提供+SV直流电源插座(两个位置);34Pin信号线插座((4个)，用于连接DSP评估板和实验箱底板。

DSP评估板模块可从底板上拆下更换。

3、ICETEK-VC5416-A评估板技术指标主处理芯片:TMS320VC5416，运行速度为160M;低功耗设计;工作速度可达160MIPS片内RAM存贮空问128K X 16Bit;扩展的6路12bit A/D接口AD S 7864，最大采样速率5OOK;4路的DAC7625转换，100K/S ,12Bit;UART串行接口，符合RS232标准;8M bit扩展FLASH，存储大量固化程序和数据;设计有用户可以白定义的开关和测试指示灯;4组标准扩展连接器，为用户进行二次开发提供条件;具有IEEE 相兼容的逻辑扫描电路，该电路仅用于测试和仿真;+5 V电源输入，内部+, +电源管理;4层板设计工艺，工作稳定可靠;具有白启动功能设计，可以实现脱机工作;可以选配多种应用接口板，包括图像板，网络板等;4、ICETEK-VC5416-A原理图和实物图ICETEK-VC5416-A评估板接口说明实物图ICETEK-VC5416-A器件布局图ICETEK-VC5416-A评估板原理图5、ICETEK DSP教学实验箱结构图6、ICETEK DSP教学实验箱使用注意事项1.拆卸各模块时请务必将实验箱总电源关闭;2.不使用显示/控制模块时将相关电源开关关闭;交流电源线连接须牢靠，勿使发生虚接或接触不良，并保证良好地连接地线;4.实验箱底板上标称值不同的直流电源不能直接跨接;5.实验箱底板上直流电源不能直接跨接地线;6.不要直接连接电源和信号插座;7.显示/控制模块上的两个电源插座不要连接错误，上边插座为++12V，下面的为+5V;8.连接不同类型的插座时，请再三确认无误后进行;9.不要带电拔插各模块;10.不要带电拔插仿真器和DSP评估板上JTAG插头的连接电缆;11.如无特殊情况，请勿打开实验箱底板;12.不要带电拔插键盘插头;13.如遇实验箱冒烟等异常现象请立即关闭总电源，并查找原因。