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揭秘DSP電機(jī)控制串行通信系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2016-12-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  在電機(jī)控制系統(tǒng)中,客戶端要通過上位機(jī)來設(shè)置電機(jī)的運(yùn)行參數(shù),而被控電機(jī)也要將各種運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)地傳給遠(yuǎn)程控制端客戶,串行通信由于連線少,成本低,簡單可靠,被廣泛應(yīng)用。本文利用SCI串行通訊接口實(shí)現(xiàn)DSP控制器與PC機(jī)的通信連接;電機(jī)控制系統(tǒng)中還必須有數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)電路,以便于現(xiàn)場控制人員及時(shí)了解電機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速等信息,因此利用SPI同步串行口來實(shí)現(xiàn)DSP與外圍設(shè)備之間的通信就很有必要。分析了數(shù)字信號處理芯片TMS320LF2407ADSP的串行外設(shè)接口SPI,及串行通信接口SCI模塊。在電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,給出了由這2個(gè)模塊構(gòu)成的串行通信應(yīng)用實(shí)例。重點(diǎn)講述了相關(guān)的串行通信接口電路硬件設(shè)計(jì)高。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/332368.htm

  串行通信接口模塊的硬件電路設(shè)計(jì)

  電機(jī)的運(yùn)行參數(shù),如轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速及位置信號等由主機(jī)制定,通過RS232串行通信傳輸?shù)紻SP,DSP再將運(yùn)行結(jié)果返回給主機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)中,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程客戶端和被控電機(jī)之間的通訊。由于上位機(jī)(PC)一般都帶有RS232接口,所以我們利用上位機(jī)的串行口與下位機(jī)DSP的異步串行口SCI來進(jìn)行RS232C通信和數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對工業(yè)現(xiàn)場被控對象的檢測和控制。TMS32OLF24O7A的串行通信接口電路如圖2所示。該電路采用了符合RS232標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)芯片ADM2O2E進(jìn)行串行通訊。ADM2O2E芯片功耗低,集成度高,+5 V供電,具有2個(gè)接收和發(fā)送通道。由于TMS320LF2407A采用+3.3 V供電,所以在ADM202E與TMS320LF2407A之間必須加電平轉(zhuǎn)換電路,本文采用了一個(gè)二極管(1N4oo7)和3個(gè)電阻進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

  圖2 串行通信接口電路

  該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)利用DSP的SCI串行通信接口電路實(shí)現(xiàn)了DSP控制器與上位機(jī)的通訊連接,整個(gè)接口電路簡單,可靠性高。DSP控制器通過SCI串行通信接口電路,將控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)上傳給上位機(jī)供存儲和分析,而上位機(jī)則通過SCI串行通信接口電路將控制指令(例如起、停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、運(yùn)行速度等)發(fā)送給DSP控制器,以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。本試驗(yàn)系統(tǒng)的串行通信速率可變,波特率默認(rèn)值為l 9200,從l200,2400,4800,9 600,到l9 200可調(diào)。

  SPI與MAX7219的硬件連接電路

  MAX721 9的典型應(yīng)用電路如圖所示,它是由單片MAX7219驅(qū)動(dòng)的8位LED顯示器。通過寄存器設(shè)置讓DSP 工作在主操作模式下,MAX7219作為從片。2407A DSP 的SPISIMO,SPISTE,SPICLK分別與MAX72l9的DIN,CLK,LOAD端相連,MAX7219的DISP_l~DISP一8接8個(gè)數(shù)碼管的位選端,SEG—A~SEG—GP接7段顯示器段驅(qū)動(dòng)端及小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)端。SPI通過SPICLK腳向整個(gè)通信網(wǎng)提供串行時(shí)鐘,控制著系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸;通過SPISTE腳給MAX7219提供片選信號,低電平有效;通過SPISIMO 腳把數(shù)據(jù)輸出到MAX7219的DIN腳上。電阻R 可改變LED的亮度,每段的驅(qū)動(dòng)峰值電流約為R 中電流的100倍。R 的取值不能小于10 kl2。實(shí)際使用時(shí),可先用一只可調(diào)電阻調(diào)節(jié)亮度,達(dá)要求后用一只相同阻值的固定電阻代替即可。在這里應(yīng)注意,MAX7219的段電流正常工作范圍為l0b40 mA,當(dāng)段電流超過40 mA時(shí),必須外加擴(kuò)流電路。



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