ＤＳＰ开发与应用
中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００７年第２３卷第３—２期
各部分之间信号线的连接通过光耦隔离，光耦两端连接如
的脉冲信号。将此信号换算成频率后送七段数码管显示，在此
图３所示。这里采用的光耦是ＴＬＰ５２１，它的隔离电压是２５００Ｖ。
ＡＴ８９Ｃ５１担当了一个频率计的功能。
在本系统中，驱动部分的最高电压是３００Ｖ，２５００Ｖ可以保证系
系统让用户通过键盘输入转速，而不是通过电位器调节。
统工作的绝对安全。图３中光耦是按正逻辑连接的，即输入１，
因为电位器输出的是一个模拟量，通过２８１２内部集成的ＭＤ
输出也是１。除１１２５２１外，在通信线的连接处使用了几颗高速
来采集这个电压量时并不稳定，会略微地漂移，这种略微的漂
光耦６Ｎ１２７。
移会导致转速较大的波动。为了避免这种波动。本系统使用了
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图３光耦连接图
２．１控制部分
控制部分的核心器件是嘲Ｓ３２０Ｆ２８１２，制作时使用了一块
ＩＣＥＴＥＫ－２８１２一Ｂ板（带有２８１２的ＤＳＰ开发板），除带ＤＳＰ外，还
有一颗电源管理芯片，将外接５Ｖ转为３．３Ｖ为系统供电。
２８１２从电机处采集转速、电流反馈信号和位置反馈信号，
ＤＳＰ综合这三个信号输出对外的控制信号。从驱动部分反馈的
过流信号是一个０、１信号，ＤＳＰ在工作时始终监视这一信号，
一旦监视到１，即表示电机过载．则立即给出一个让电机停止转
动的信号，以免损坏电机和调速器。
ＤＳＰ输出的转速控制信号是一个数字量，用Ｄ／Ａ将此数字
量转换成电压量给ＭＣ３３０３５用以调速。系统中选用了１２位的
串行Ｄ／Ａ（ＴＬＶ５６１６），后加一级放大（ｔＭ３５８），使输出电压可根据
不同电机的要求进行放大。
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２与ＰＣ间的通信是通过４８５总线完成的。在
工业控制中，４８５总线应用非常普遍，传输距离远而且性能稳
定，所以本系统选择４８５总线进行传输。
２．２驱动部分
驱动部分的控制核心是ＭＣ３３０３５．驱动器件是ＩＲ２１８３和
ＩＲＧＰ５０８６０ＰＤｌ。ＭＣ３３０３５作为驱动部分的控制核心，根据电机
霍尔反馈的位置信号，分辨出电机转子的位置，以控制ＩＧＢＴ的
开关。
虽然ＩＧＢＴ具有优越的通态特性。但要将ＩＧＢＴ瞬间完全关
断仍不容易。调试时发现，ＩＧＢＴ关断时的一点点毛刺，就会导
致电机发热甚至烧坏。这就要求在电路设计上采取相应的措
施。如在ＩＲ２１８３输出端与ＩＧＢＴ连接的地方串接一电阻等：在
ＰＣＢ布板走线时更要严格注意．布局要对称。
电机转速的调节是ＭＣ３３０３５的１１脚ｆ误差信号放大器同
向输入端）接受控制部分给出的控制电压，根据此电压的不同，
内部产生脉宽调制ｆｆ＇ｗｙ）信号，控制３个下侧驱动输出．通过改
变输出脉冲宽度来改变ＩＧＢＴ导通时间的长短。从而调节电机
的转速。
２．３显示部分
显示部分的主控元件是ＡＴ８９Ｃ５１，显示部分与驱动部分之
间通过ＡＴ８９Ｃ５１和２８１２的串行口（即用通信方式）传递指令。
同时显示部分所需的５Ｖ电源由控制部分提供。
这里转速的采集是用ＡＴ８９Ｃ５１的计数端去采集霍尔输出
全数字量的键盘。ＡＴ８９Ｃ５１从键盘读人数字量。然后将此量通
过通信口传给２８１２，以实现全数字无级调速控制。
３系统软件设计
系统软件设计思想是通过不断采集电机转速，与给出的
速度指令相比较后，利用ＰＩＤ算法，同时综合滤波算法，不断
修正速度误差，直到采集到的电机转速与系统给定的转速相
同．程序就认为系统已经入锁了。系统控制时始终监视电机电
流和位置反馈，一旦出现异常，就启动相应的报警机制，并让
电机停止转动。
程序软件框图如图４所示：
图４软件框图
实际速度的测量是程序每隔２０ｍｓ从霍尔元件反馈处读脉
冲，读到一个脉冲就记一转，共采样１０次记一个周期，即程序
统计２００ｍｓ内的脉冲数来计算电机的实际转速。按照这种计
算方法，系统产生的误差是７５转／分，已完全满足高速电机的
误差要求。
为了电机工作安全，系统除了设置过流保护外，还为用户
设置了电机最大速度越限报警，系统程序在工作时，会不断与
这个最大速度比较，一旦检测到电机实际转速超过用户给定的
最大转速。立刻会超速报警，同时让电机停止转动。
控制部分与ＰＣ以及显示部分的通信都采用以下的通信协议：
１９２００
ｂｐｓ，８
ｂｉｔ，１ ｓｔａｌ＇ｔ，１
ｓｔｏｐ，无奇偶校验
此外，对于电机的冷却装置，系统预留了相应的信号接口，可
根据实际需要，外接相应冷却装置，用以提高电机的安全性能。
４系统操作界面
根据本系统的功能设计了（＿Ｆ转第１７４页）
一１７６—３６０元，年邮局订阅号：８２．９４６
万方数据