基于DSP的運(yùn)動相機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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步進(jìn)電機(jī)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(yùn)動方向控制脈沖、A相脈沖輸出、B相脈沖輸出、定時(shí)、警報(bào)、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(guān)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(yùn)行時(shí)的振動，使啟動時(shí)的動作更為平穩(wěn)。
DSP選擇高性價(jià)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(shè)。具有豐富的片上資源，544 BDARAM，2 KB SARAM，32 KB FLASH，2個(gè)事件管理器(每個(gè)均包含2個(gè)16位的通用定時(shí)器、8個(gè)PWM通道、3個(gè)捕獲單元)用于產(chǎn)生驅(qū)動電機(jī)的PWM波形，16通道10位，轉(zhuǎn)換時(shí)間為500 ns的ADC模塊實(shí)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(shí)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(gè)GPIO、5個(gè)外部中斷、PLL等。非常高的運(yùn)算性能，最高可達(dá)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(shù)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(jìn)電機(jī)驅(qū)動器ASD18A—K，ASD18A—K完成細(xì)分、環(huán)形分配和功率驅(qū)動。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
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(shè)定的功能。相機(jī)控制流程圖如圖4所示。本文引用地址：http://cafeforensic.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(jìn)電機(jī)驅(qū)動程序設(shè)計(jì)中，充分運(yùn)用TMS320LF2407控制器的事件管理模塊。在TMS320LF2407中各有一個(gè)16位比較寄存器CMPRx(x=4、5、6)，每個(gè)比較寄存器各有兩個(gè)比較PWM輸出引腳，產(chǎn)生3路PWM輸出信號，控制電機(jī)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(shí)用到了定時(shí)器3，它以內(nèi)部CPU時(shí)鐘作為輸入，工作于連續(xù)增／減計(jì)數(shù)模式下，產(chǎn)生PWM脈沖輸出，產(chǎn)生的脈沖為一個(gè)環(huán)形可變脈沖，這時(shí)由T3PR定時(shí)周期下溢和上溢時(shí)產(chǎn)生中斷，刷新周期值，進(jìn)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(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)以實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動相機(jī)的控制，通過實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)際操作和數(shù)據(jù)測試，該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的要求。
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