2 軟件設(shè)計(jì)

　　在整個(gè)軟件設(shè)計(jì)中，共包含主程序、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序，按鍵掃描中斷程序、編碼器檢測(cè)換算程序等程序塊。

　　下面著重介紹一下步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序及編碼器檢測(cè)換算程序。在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)中，充分運(yùn)用TMS320LF2407控制器的事件管理模塊。在TMS320LF2407中各有一個(gè)16位比較寄存器CMPRx(x=4、5、6)，每個(gè)比較器各有兩個(gè)比較PWM輸出引腳，產(chǎn)生3路PWM輸出信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速(位置)，其輸出引腳極性將由控制寄存器(ACTR)的控制位來決定，根據(jù)需要選擇高電平或低電平作為開通信號(hào)。在PWM信號(hào)調(diào)制中需要周期一定的載波，這時(shí)用到了定時(shí)器3,它以內(nèi)部CPU時(shí)鐘作為輸入，工作于連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式下，產(chǎn)生PWM脈沖輸出，產(chǎn)生的脈沖為一個(gè)環(huán)形可變脈沖，這時(shí)由T3PR定時(shí)周期下溢和上溢時(shí)產(chǎn)生中斷，刷新周期值，進(jìn)行PWM調(diào)整，計(jì)算方式如下：

　　電機(jī)轉(zhuǎn)速與電脈沖頻率f的關(guān)系：

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　　最后，此設(shè)計(jì)中把給定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼，用29297除以給定轉(zhuǎn)速即得到PWM基數(shù)，所得到的PWM數(shù)值再乘以3得到定時(shí)器3的T3PR的周期值，對(duì)應(yīng)不同頻率的PWM脈沖輸出，如圖4，電機(jī)運(yùn)行中斷程序框圖。

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圖4 電機(jī)運(yùn)行中斷程序框圖

　　光電編碼器的檢測(cè)利用正交解碼脈沖單元QEP,A、B分別與正交解碼脈沖單元的兩個(gè)通道QEP1和QEP2相連。正交解碼脈沖單元QEP具有方向檢測(cè)功能，它的方向檢測(cè)邏輯辨明兩個(gè)序列中哪一個(gè)是先導(dǎo)序列，接著可以產(chǎn)生方向信號(hào)作為所選定時(shí)器的方向輸入，如果QEP1輸入的是先導(dǎo)序列，則所選的定時(shí)器增計(jì)數(shù);反之QEP2輸入的是先導(dǎo)序列，則所選的定時(shí)器減計(jì)數(shù)。注意兩列正交輸入脈沖的兩個(gè)邊沿都被正交解碼脈沖單元計(jì)數(shù)，因此產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率是每個(gè)輸入序列的4倍。在本系統(tǒng)中把定時(shí)器2用為作為計(jì)數(shù)器，它以正交解碼脈沖單元產(chǎn)生的時(shí)鐘作為輸入，與正交解碼脈沖單元QEP1、2共同作用，對(duì)編碼器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，換算成所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速(位置)信號(hào)。

　　本文所介紹的步進(jìn)電機(jī)控制方案，其創(chuàng)新點(diǎn)在于利用TMS320LF2407的事件管理模塊，可以簡(jiǎn)單有效的控制步進(jìn)電機(jī)的速度(位置)。系統(tǒng)中并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的人機(jī)界面，進(jìn)行相應(yīng)變量的顯示、操作，同時(shí)該系統(tǒng)留有一定的資源可以方便系統(tǒng)的擴(kuò)展。

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