模拟信号波形控制直流电机转速

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1、DSP应用技术课程设计报告宁波理工学院DSP应用技术仿真大作业报告题目模拟信号波形控制直流电机转速项目成员专业班级自动化指导教师学院信息科学与工程学院完成日期2015年6月第22页共22页DSP应用技术课程设计报告目录一、课程设计目的3二、课程设计描述及设备32.1课程设计题目描述32.2实验设备3三、课程设计相关实验原理33.1模数转换实验原理（AD）33.1.1TMS320F2812A芯片自带模数转换模块特性33.1.2模数模块介绍43.1.3模数转换的程序控制43.2模数转换实验流程图43.3综合

2、数字信号源连接43.4直流电机实验原理63.4.1直流电机控制63.4.2PWM调压调速原理63.4.3PWM调速方法：73.5定时器的原理73.5.1通用定时器介绍及其控制方法73.5.2中断响应过程83.5.3中断类别83.5.4定时中断流程图：9四、DSP实现原理图和PCB布线94.1ICETEK-F2812-A器件分布图94.2数字信号控制直流电机转速原理图和PCB布线图9五、实验结果11六、心得体会11七、参考文献11八、附录程序代码11第22页共22页DSP应用技术课程设计报告数字信号波形控

3、制直流电机转速一、课程设计目的通过本学期对《TMS320F2812DSP应用技术》课程的学习，在DSP理论学习和做实验中都有所了解收获。以两个人小组合作的方式通过本课程设计，将本学期做过的实验“AD转换控制”和“直流电机控制”相结合，想实现通过改变输入信号波形的幅值来控制直流电机转速的大小。主要是在学期末对本学期课程的学习检验和学习能力的考察。二、课程设计描述及设备2.1课程设计题目描述我们的设计目标类似于学校教室的电风扇旋钮设计，通过旋钮逐渐增大或减小电扇电机的转速，实现实现思路是通过DSP教学试验箱

4、自带的信号波形发生器，通过AD采集产生可调节的不同幅度的波形，将输出随波形变化的值用来设定控制直流电机PWM信号的占空比，从而实现可调占空比控制直流电机速度快慢。2.2实验设备计算机，ICETEK-F2812-A实验箱（或ICETEK仿真器+ICETEK–F2812-A系统板+相关连线及电源）。三、课程设计相关实验原理3.1模数转换实验原理（AD）3.1.1TMS320F2812A芯片自带模数转换模块特性-12位模数转换模块ADC，快速转换时间运行在25mhz，ADC时钟或12.5MSPS。-16个模拟

5、输入通道（AIN0—AIN15）。-内置双采样-保持器-采样幅度：0-3v，切记输入ad的信号不要超过这个范围，否则会烧坏2812芯片的。3.1.2模数模块介绍ADC模块有16个通道，可配置为两个独立的8通道模块以方便为事件管理器A和B服务。两个独立的8通道模块可以级连组成16第22页共22页DSP应用技术课程设计报告通道模块。虽然有多个输入通道和两个序列器，但在ADC内部只有一个转换器，同一时刻只有1路ad进行转换数据。3.1.3模数转换的程序控制模数转换相对于计算机来说是一个较为缓慢的过程。一般采用

6、中断方式启动转换或保存结果，这样在CPU忙于其他工作时可以少占用处理时间。设计转换程序应首先考虑处理过程如何与模数转换的时间相匹配，根据实际需要选择适当的触发转换的手段，也要能及时地保存结果。3.2模数转换实验流程图开始初始化CPU时钟、AD采样时钟启动AD0和AD1通道采集中断中对AD0和AD1通道采集数据依次存入缓冲区Voltage1Voltage2图3.1模数转换实验流程图3.3综合数字信号源连接用1根信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出A端口和“A/D输入”模块的“ADCIN0”插座注意插头要插

7、牢、到底。这样，信号源波形输出A的输出波形即可送到ICETEK–F2812-A板的AD输入通道0。我们用信号连接线将信号源上的波形输出A与芯片AD输入模块的ADCIN0相连，实现信号源与模块芯片F2812的AD输入通道0第22页共22页DSP应用技术课程设计报告相连波形我们选择了矩形波，频率选择了10-100HZ。选择菜单“VIEW”,”GRAPH”,”TIME/FREQUENCY”,进行如下调节：图3.2综合数字信号源3.4直流电机实验原理3.4.1直流电机控制第22页共22页DSP应用技术课程设计报

8、告直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，使采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(PulsWidthModulation，简称PWM)控制方式已成为绝对主流。3.4.2PWM调压调速原理直流电动机转速n的表达式为：其中，U为电枢端电压；I为电枢电流；R为电枢电路总电阻；Φ为每极磁通量；K为电动机结构参数。