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;
}
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