步进电机控制实验.docx
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步进电机控制实验
DSP实验报告
实验名称:
步进电机控制实验
系部:
物理与机电工程学院
专业班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
完成时间:
2014-5-7
报告成绩:
评阅意见:
评阅教师日期
步进电机控制实验
一、实验目的
1.掌握2812通用IO口的使用方法;
2.掌握2812对步进电机的控制。
二、实验设备
1.一台装有CCS软件的计算机;
2.DSP试验箱的TMS320F2812主控板;
3.DSP硬件仿真器。
三、实验原理
步进电机工作原理,给步进脉冲电机就转,不给脉冲电机就不转,步进脉冲的频率越高,步进控制电机就转的越快;改变各相的通电方式可以改变电机的运行方式;改变通电顺序可以控制步进电机的运行方式;改变通电顺序可以控制步进电机的正反转。
步进电机的控制问题可以总结为两点:
(1)产生工作方式需要的时序脉冲;
(2)控制步进电机的速度使它始终遵循加速-匀速-减速的规律工作。
对于I/O口有二类寄存器:
1.控制寄存器和数据方向寄存器,使用方法如下:
首先确定引脚的功能,即IO控制器寄存器,为1表示引脚功能是原模块的功能,否则为IO功能。
2.如果引脚被配置为IO功能,就需要确定它的方向:
输入还是输出。
为1表示是输出引脚,否则是输入引脚。
对于IO功能的输入或输出是通过读写相应的数据方向寄存器来实现。
输入引脚对应读操作;输出引脚对应写操作。
3.步进电机的使用至少需要三个方面的配合,一是电脉冲信号发生器,它按照给定的设置重复为步进电机输送电脉冲信号,目前这种信号大多数由可编程控制器或单片机来完成;二是驱动器(信号放大器),它除了对电脉冲信号进行放大、驱动步进电机转动以外,还可以通过它改善步进电机的使用性能,事实上它在步进电机系统中起着重要的作用,一般一种步进电机可以根据不同的工况具有多种驱动器;三是步进电机,它有多种控制原理和型号,现在常用的有反应式、感应子式、混合式等。
步进电机的速度控制是通过输入的脉冲频率快慢实现的。
当发生脉冲的频率减小时,步进电机的速度就下降;当频率增加时,速度就加快。
还可以通过频率的改变而提高步进电机的速度或位置精度。
步进电机的位置控制是靠给定的脉冲数量控制的。
给定一个脉冲,转过一个步距角,当停止的位置确定以后,也就决定了步进电机需要给定的脉冲数。
在包装机控制中,给定脉冲数的多少,还与机构的参数有关,例如螺杆的直径等。
4.实验电路
5.试验框图
四、实验步骤
1.连接好仿真器、DSP实验箱,计算机;
2.本实验工程文件(Example_stepmotor.pjt),编译,下载程序到DSP;
3.全速运行,观察步进电机的运转。
五、实验结果及分析
步进电机正反转动:
六、实验心得
本次步进电机控制实验使我对步进电机控制工作原理的有所了解,对实验进行分析和修改使它与我们的理论相符合,在给步进脉冲时电机就转,不给脉冲时电机就不转,步进脉冲的频率越高,步进控制电机就转的越快。
并改变各相的通电方式可以改变电机的运行方式;在改变通电顺序可以控制步进电机的运行方式;改变通电顺序可以控制步进电机的正反转。
通过本次实验中加深对DSP系统的理解、步进电机的控制方式及工作运行方式。
进一步掌握用C语言编写DSP程序的方法,及编译、除错能力。
附页:
实验原程序代码
#include"include/DSP281x_Device.h"//DSP281xHeaderfileIncludeFile
#include"include/DSP281x_Examples.h"//DSP281xExamplesIncludeFile
voiddelay_loop(void);
voidGpio_select(void);
shortcodetab[17]=
{0x0001,0x0002,0x0004,0x0008,0x0008,0x0004,0x0002,0x0001,
0x0001,0x0002,0x0004,0x0008,0x0001,0x0002,0x0004,0x0008,0x0000};
main()
{
shorti,j;
InitSysCtrl();
EALLOW;
EDIS;
Gpio_select();
DINT;
InitPieCtrl();
IER=0x0000;
IFR=0x0000;
InitPieVectTable();
InitXintf();//Forthisexample,inittheXintf
GpioDataRegs.GPADAT.all=0;
Reg06=0x00;
while
(1)
{
for(j=0;j<400;j++)
{
for(i=0;i<4;i++)
{
GpioDataRegs.GPADAT.all=codetab[i];
Reg06=0x00;
delay_loop();
}
}
for(j=0;j<400;j++)
{
for(i=4;i<8;i++)
{
GpioDataRegs.GPADAT.all=codetab[i];
Reg06=0x00;
delay_loop();
}}
}
}
}
voiddelay_loop()
{
shorti,j;
for(i=0;i<1000;i++)
{for(j=0;j<10;j++);}
}
voidGpio_select(void)
{
Uint16var1,var2,var3;
var1=0x0000;//setsGPIOMuxsasI/Os
var2=0xFFFF;//setsGPIODIRasoutputs
var3=0x0000;//setstheInputqualifiervalues
EALLOW;
GpioMuxRegs.GPAMUX.all=var1;
GpioMuxRegs.GPBMUX.all=var1;
GpioMuxRegs.GPDMUX.all=var1;
GpioMuxRegs.GPFMUX.all=var1;
GpioMuxRegs.GPEMUX.all=var1;
GpioMuxRegs.GPGMUX.all=var1;
GpioMuxRegs.GPADIR.all=var2;//GPIOPORTsasoutput
GpioMuxRegs.GPBDIR.all=var2;//GPIODIRselectGPIOsasoutput
GpioMuxRegs.GPDDIR.all=var2;
GpioMuxRegs.GPEDIR.all=var2;
GpioMuxRegs.GPFDIR.all=var2;
GpioMuxRegs.GPGDIR.all=var2;
GpioMuxRegs.GPAQUAL.all=var3;//SetGPIOinputqualifiervalues
GpioMuxRegs.GPBQUAL.all=var3;
GpioMuxRegs.GPDQUAL.all=var3;
GpioMuxRegs.GPEQUAL.all=var3;
EDIS;
}