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时间:2018-10-22
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1、基于CAN总线的伺服电机手持调试终端系统设计 摘要:伺服系统响应速度快、控制精度高,近年来被广泛使用。目前使用的伺服电机调试系统多为PC软件,维修人员后期现场调试不便。本文研究的基于CAN总线的伺服电?C手持调试终端系统,与PC软件相比,具有易携带、成本低的优点,且其通讯可靠,满足调试需求。 关键词:CAN总线;伺服电机;调试终端 DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.258 0引言 伺服系统具有控制速度、位置精度准确的优点,因此在军用和民用领域大量使用。常见的伺服电机调试工具多为PC软件,调试人员调试过程中存在一定不
2、便,设计一款基于CAN总线的伺服电机手持调试终端,其信息传输质量好,携带方便,且满足调试需求。 1系统总体设计 基于CAN总线的伺服电机手持调试终端,主要由控制器、CAN总线、显示模块和按键模块组成。控制器通过CAN总线向电机发送指令,实现对电机运行状态的控制,且可以通过发送指令读取电机实时运行状态,CAN总线是信息传递的桥梁,其高可靠性和良好的错误监测能力增加了调试终端的准确性,显示模块实时显示控制参数的变化和读取电机运行状态数据,按键模块可在多个可调参数中选择所要调整的项目,使用按键改变对应项目数值,在多个页面间可使用按键进行进入和返回的功能。 2硬件部分
3、设计 在此伺服电机手持调试终端中,硬件主要为控制器,CAN模块为MC56F8037的集成部分,CAN收发器为PAC82C250,液晶显示器,按键电路,复位电路。电源部分直接采用12V电源适配器。 2.1控制器 控制器选用飞思卡尔公司推出的一款高效16位数字信号控制器MC56F8037,它采用了双哈佛结构设计,内部总线时钟32MHz下可达到32MIPS的指令执行速度,且功耗低,抗干扰性能好。 2.2CAN收发器PCA82C250 为了提高通信可靠性、增加传输距离,CAN模块的Tx和Rx两个引脚通常通过一个收发器再与总线连接。 2.3液晶显示器 LCD12
4、864液晶显示屏有多种显示格式,根据不同需求可显示不同大小的字体,具有功耗低、体积小、显示内容丰富的特点。适合小型手持仪器使用。 2.4按键电路 使用8个按键组成按键模块,在按键按下时,MC56F8037执行相应操作,其中包括页面的进入、退出,可调参数项的选择,参数数值的调整。 3软件框架结构 该手持调试终端的软件框架由DSPMC56F8037、按键模块、显示模块、CAN总线组成。当有按键按下时,MC56F8037作出相应处理,再将信号经过CAN总线发送至伺服电机,同时显示模块实时显示调整参数。 3.1DSP处理软件构建 DSPMC56F8037为系统主
5、控单元,主要用途是对输入信号进行处理和发出执行指令,在MC56F8037接收到按键模块输入的信号后,将接收到的信号处理再发送至CAN总线。 3.2按键模块软件构建 当某个端口所对应的按键按下后,加入延时判断,如果大于设定时间,则认为此次按键有效,如果小于设定时间,则认为此次按键无效,这样可以有效排除因无意识碰触引起的短暂按下按键。如果按键有效,则执行对应程序功能。 3.3显示模块软件构建 显示模块LCD12864搭配字库显示所需信息,初始化I/O接口,在底层编写LCD显示函数和字库调取函数,根据显示的内容在字库中需找对应地址,将对应地址中的内容取出再发送至L
6、CD显示函数中。 3.4CAN总线软件构建 CAN总线软件设计主要包括:CAN的初始化,CAN总线数据的发送和伺服电机运动状态信息的接收。 CAN的初始化只要包括时钟源的设置、工作方式的配置、波特率参数的设置、接收屏蔽寄存器的设置、发送优先级和中断允许寄存器的设置。CAN总线数据发送中断是完成数据从CAN控制器到CAN总线的发送的过程,MC56F8037内部集成的CAN模块将MC56F8037处理器发送的数据接收到后放入发送缓冲器,然后将命令寄存器的“发送请求”标志位置位,启动发送命令请求。CAN总线数据接收中断是读取接收缓冲区中的数据,再对接收到的数据进行处
7、理。 4结语 本文设计的的伺服电机手持调试终端,基于CAN总线的功能,使用DSPMC56F8037作为控制器,组合按键模块和显示模块,在伺服电机调试的过程中,通过CAN总线传输指令,其信号传输稳定,发送的CAN指令可控制伺服电机的运行状,并且可以通过指令读取伺服电机的实时运行状态,对发送值和读取值在LCD屏幕上实时显示,可以检测伺服电机的运行状态,进而对其进行调试。该手持调试终端系统已用于西安某电机生产企业,得到用户的广泛好评,相较传统PC机作为上位机调试,手持调试终端携带方便,成本低,操作简单,同时满足调试功能。 参考文献: [1]赵锦园,王婷婷,马钧
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