一種基于dsp的步進電機控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電機控制系統領域，尤其涉及一種基于DSP的步進電機控制系統。
【背景技術】
[0002]步進電機是一種將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的控制元件。步進電動機位置定位及速度控制精度高，具有動作靈敏、開環回路控制定位不依賴傳感器、中低速時具有高轉矩、高信賴性、高功率等特征，隨著電子技術的飛速發展，步進電機被廣泛運用于數控機床、計算裝置、自動記錄儀、繪圖機、工業機器人、無損檢測等系統及裝置中，而步進電機控制系統在很大程度上決定著步進電機的性能，隨著計算機技術和微電子的發展，步進電動機的需求量逐漸增加，而且對步進電機實時性和精度的要求越來越高，因此研制開發步進電機控制系統對促進自動化設備發展等各方面具有十分重要的意義。
[0003]目前，步進電機的控制系統核心大多采用單片機、顯示模塊常采用數碼管或LCD，導致系統的外圍電路比較復雜、芯片快速和高精度處理能力較差，測速不準確、步進電機的輸出轉矩脈動比較大、且系統可擴展性能較差等問題。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的則是為了克服現有技術的不足，提供一種基于DSP的步進電機控制系統。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的:本實用新型一種基于DSP的步進電機控制系統，其特征在于:包括DSP控制模塊(I)、聲光報警模塊(2 )、電流檢測模塊(3)、觸摸屏顯示模塊(4)、電機驅動模塊(5)、兩相四線制步進電機(6)、測速模塊(7 )、電源模塊(8 )，其中DSP控制模塊(I)分別與電源模塊(8 )、電機驅動模塊(5 )、電流檢測模塊(3)、測速模塊(7)、觸摸屏顯示模塊(4)、聲光報警模塊連接(2);所述的電源模塊(8)分別與電機驅動模塊(5)、觸摸屏顯不模塊(4)、聲光報警模塊(2)、測速模塊連接(7)；所述的電機驅動模塊(5)分別與電流檢測模塊(3)、兩相四線制步進電機(6)連接；所述的兩相四線制步進電機(6)與測速模塊(7)連接。
[0006]進一步，所述DSP控制模塊(I)中的DSP選用TMS320F28335芯片。
[0007]進一步，所述聲光報警模塊(2)由蜂鳴器報警電路和三色發光二極管報警電路組成。
[0008]進一步，所述電流檢測模塊(3)選用霍爾元件電流傳感器。
[0009]進一步，所述觸摸屏顯示模塊(4)選用TFT液晶屏彩屏模塊SSD1289/ILI9341。
[0010]進一步，所述電機驅動模塊(5)由一個全橋驅動電路L298芯片及其外圍電路構成。
[0011]進一步，所述測速模塊(7)選用型號為E6A2-CW3C的雙相光電編碼器。
[0012]和已有技術相比，本實用新型有益效果是:本實用新型采用DSP對步進電機進行控制，既增加了對步進電機控制的實時性和精度，同時使系統的可擴展性能增強；采用觸摸屏對步進電機的轉速、轉向以及驅動上的電流進行控制和顯示，可以代替目前大部分步進電機系統上的獨立按鍵或鍵盤，大大簡化了系統的外圍電路；通過采用蜂鳴器和三色發光二極管報警電路提高了系統的安全性；采用光電編碼器對步進電機進行測速，使其測出的速度更加精確。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014]附圖2和附圖3分別為本實用新型的一種基于DSP的步進電機控制系統的+12V電源電路圖和+5V電源電路圖。
[0015]附圖4為本實用新型的一種基于DSP的步進電機控制系統的驅動電路圖。
[0016]附圖5和附圖6分別為本實用新型的一種基于DSP的步進電機控制系統的蜂鳴器報警電路圖和三色二極管報警電路。
[0017]圖中:1、DSP控制模塊，2、聲光報警模塊，3、電流檢測模塊，4、觸摸屏顯示模塊，5、電機驅動模塊，6、兩相四線制步進電機，7、測速模塊，8、電源模塊。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步的描述。
[0019]圖1是本實用新型提供的一種基于DSP的步進電機控制系統的結構示意圖。參照圖1所示，該系統包括DSP控制模塊1、聲光報警模塊2、電流檢測模塊3、觸摸屏顯示模塊4、電機驅動模塊5、兩相四線制步進電機6、測速模塊7、電源模塊8，其中DSP控制模塊I分別與電源模塊8、電機驅動模塊5、電流檢測模塊3、測速模塊7、觸摸屏顯示模塊4、聲光報警模塊連接2 ;所述的電源模塊8分別與電機驅動模塊5、觸摸屏顯示模塊4、聲光報警模塊2、測速模塊連接7 ;所述的電機驅動模塊5分別與電流檢測模塊3、兩相四線制步進電機6連接；所述的兩相四線制步進電機6與測速模塊7連接。
[0020]DSP控制模塊中的DSP選用TI公司的TMS320F28335芯片，該DSP芯片與以往定點DSP和單片機相比較，其具有運算精度高、功耗小、性能高、外設集成度高、數據存儲空間大等優點，主要產生四路PWM信號，控制兩相四線制步進電機的轉向和轉速，通過DSP的軟件編程代替環形脈沖分配器輸出控制步進電機的脈沖信號，步進電機的轉動速度與DSP輸出的PffM脈沖頻率成正比，步進電機轉動的角度大小與DSP輸出的PffM脈沖數成正比，改變DSP輸出的PffM脈沖順序就可以控制步進電機的轉動方向。
[0021]參照圖2和圖3所示，電源模塊主要產生12V和5V電壓，其中12V電壓分別給電機驅動模塊和兩相四線制步進電機供電，5V電壓則分別給給DSP控制模塊、聲光報警模塊、電流檢測模塊、觸摸屏顯示模塊以及測速模塊供電。電源模塊主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路與穩壓電路四部分構成，特別在穩壓電路這部分中，采用輸出的電壓穩定、電壓精度也相對較高的78系列中的LM7812和LM7805芯片集成固定三端穩壓管，這樣通過家用電網電壓220V供電，然后再經過電源模塊轉化便可輕松地得到12V和5V直流電壓。