基于DSP的運動相機控制系統(tǒng)設計
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步進電機驅(qū)動器選擇配套的ASD18A—K驅(qū)動器，ASD18A—K驅(qū)動器提供控制用電源、轉(zhuǎn)速控制脈沖、運動方向控制脈沖、A相脈沖輸出、B相脈沖輸出、定時、警報、分辨率轉(zhuǎn)換和電流切換等電氣接口。ASD18A—K驅(qū)動器可以通過功能轉(zhuǎn)換開關調(diào)節(jié)分辨率、脈沖輸入方式、電流大小，轉(zhuǎn)速大小等，合理選擇參數(shù)可以抑制低速運行時的振動，使啟動時的動作更為平穩(wěn)。
DSP選擇高性價比且性能優(yōu)異的數(shù)字信號處理器TMS320LF2407，集成了A／D、PWM發(fā)生器、光電編碼器、接口電路等片內(nèi)外設。具有豐富的片上資源，544 BDARAM，2 KB SARAM，32 KB FLASH，2個事件管理器(每個均包含2個16位的通用定時器、8個PWM通道、3個捕獲單元)用于產(chǎn)生驅(qū)動電機的PWM波形，16通道10位，轉(zhuǎn)換時間為500 ns的ADC模塊實現(xiàn)模擬控制量的A／D轉(zhuǎn)換、豐富的外部存儲器接口(192K×16 b：64 KB的程序存儲器，64 KB的數(shù)據(jù)存儲器、64 KB I／O實現(xiàn)DSP與鍵盤及液晶顯示光電耦合器起隔離和電壓轉(zhuǎn)換的作用)、看門狗模塊、CAN、SCI、多個GPIO、5個外部中斷、PLL等。非常高的運算性能，最高可達40 MIPS，指令周期25 ns。具有豐富的開發(fā)資源，JTAG、CCS、完備的技術文檔支持、144 pin LQFP封裝。TMS320LF2407的1／O輸出是3．3 V的CMOS電平，采用245緩沖器轉(zhuǎn)換成TTL電平后驅(qū)動步進電機驅(qū)動器ASD18A—K，ASD18A—K完成細分、環(huán)形分配和功率驅(qū)動。
3 系統(tǒng)軟件設計
控制系統(tǒng)程序由主程序、子程序和中斷子程序組成，主程序完成系統(tǒng)初始化及各變量的初始化，子程序完成各控制面板的掃描，中斷子程序?qū)崿F(xiàn)控制面板上各參數(shù)設定的功能。相機控制流程圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/148098.htm
由于TMS320LF2407通過I／O口和驅(qū)動器連接，需要對接口初始化定義，IOPBO被配置為基本功能方式；PWM3 IOPB2，IOPB5被配置為通用I／O方式；IOPC5被配置為通用I／O方式；在步進電機驅(qū)動程序設計中，充分運用TMS320LF2407控制器的事件管理模塊。在TMS320LF2407中各有一個16位比較寄存器CMPRx(x=4、5、6)，每個比較寄存器各有兩個比較PWM輸出引腳，產(chǎn)生3路PWM輸出信號，控制電機轉(zhuǎn)速(位置)，其輸出引腳極性將由控制寄存器(ACTR)的控制位來決定，根據(jù)需要選擇高電平或低電平作為開通信號。在PWM信號調(diào)制中需要周期一定的載波，這時用到了定時器3，它以內(nèi)部CPU時鐘作為輸入，工作于連續(xù)增／減計數(shù)模式下，產(chǎn)生PWM脈沖輸出，產(chǎn)生的脈沖為一個環(huán)形可變脈沖，這時由T3PR定時周期下溢和上溢時產(chǎn)生中斷，刷新周期值，進行PWM調(diào)整。
4 結(jié)語
本文使用數(shù)字信號處理器TMS320LF2407通過驅(qū)動步進電機驅(qū)動器ASD18A—K，和嵌入式DSP控制程序來驅(qū)動ASM46AK—H100的諧波減速步進電機以實現(xiàn)對運動相機的控制，通過實驗室模擬實驗、現(xiàn)場實際操作和數(shù)據(jù)測試，該控制系統(tǒng)的設計達到了預期的要求。
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