基于

ARM 电液比例控制液压实验台

    摘 要：传统的电液比例控制系统虽然价格低廉，但是其使用性能不高，针对这种情况，
本文提出了一种基于

ARM 的电液比例控制液压系统。本系统采用 ARM 内核微控制器

LPC2292 和电机驱动芯片 LMD18200 作为核心的硬件电路，并对 uC/OS-II 操作系统在
ARM 上的移植过程进行简要说明。 
　　关键词：

ARM 电液比例控制液压 uC/OS-II 

　　电液比例控制系统具有安装方便、系统的控制精度高、抗污染能力较强等优点，使得该
系统在工程机械中倍受亲睐，引用领域越来越多。

8 位和 16 位的单片机是传统电液比例控

制系统中常用的控制器，这种控制器受到单片机运算和处理数据能力低的影响，系统的运
算速度、安全性、可靠性都比较差。针对以上缺点，本文选用了飞利浦公司研发生产的

ARM

内核微处理器

LPC2292 作为控制器，驱动器选用了专用的电机芯片 LMD18200，操作系统

采用了

 uC/OS-II，使电液比例控制系统的稳定性、可靠性和运算速率得到显著的提高。 

　　

1 系统的工作原理 

　　电液比例控制系统的工作原理是：系统依据外界输入的电信号的强弱，按照比例连续
的控制液压系统的压力大小、流量多少以及流动方向等相关方面的参数。比例电磁铁和电液
比例阀是构成电液比例控制系统的最重要的部件，在比例电磁铁和电液比例阀的基础上附
加一些辅助执行机构来构成完整的系统。开环控制是在工程机械中常常采用的控制方法，只
将电流采用闭环系统以达到输出量稳定的效果。人们对电液进行比例控制最常用的技术是
PWM 技术，PWM 技术的实质是通过调节占空比的方法来达到改变电磁铁平均电流的目的，
这是提高电液比例控制阀灵敏度和减少电磁铁的死区比例最有效可行的方法，由于比例电
磁铁和电液比例阀是构成电液比例控制系统的最重要的部件，所以也就有效提高了整个电
液比例控制系统的灵敏度和控制精度。

 

　　

2 硬件设计 

　　为了满足电液比例控制系统的功能需求，整个系统的控制电路由

FLASH、SRAM、模拟

输入装置、数字输入装置、键盘输入、

LCD 显示器、总线、数字输出等组成。 

　　

2.1 LPC2292 介绍 

　　

LPC2292 的本质是一个中央处理器（CPU），它带有仿真和跟踪的功能，独特的加速

模式和存储结构再加上

128 位宽的接口，使其可以在最大的时钟速率下可靠稳定的运行 。

LPC2292 的 GPI0 很多，最少有 76 个，最多的可以扩展到 112 个 GPIO 口。由于内置的串行
通信接口范围比较宽阔，使

LPC2292 在通信关和协议转换方面也有很大的应用。 

　　

2.2 设计系统存储器电路 

　　内存储器容量较小是

ARM 微处理器普遍存在的问题，这就要求用户在使用 ARM 微处

理器的时候必须对其内存容量进行扩大。本文采用一张

1MB×16 的 CMOS 多功能 FLASH 和

一张

512KM×16 的高速 CMOS 静态 RAM 来对 ARM 微处理器进行扩展，以达到快速缓存

程序数据的目的。

LPC2292 具有外部存储器接口模块是 LPC2292 的一个优点，这使人们可

以在外部存储器接口的基础上，对寄存器组根据需要进行有效的扩展，扩展数量一般为

4

个，设置每个寄存器的物理空间大小为

16MB，这使得程序的调试和代码的固化更加的方

便。在进行程序的调试时，可以将

LPC2292 分配为 BANK0 地址，以确保以后的异常向量表