3 軟件設(shè)計(jì)：

由于電機(jī)的運(yùn)行和轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)以及兩步之間間隔時(shí)間有關(guān)系，故采用計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的方法來計(jì)算時(shí)間，F(xiàn)240初始化程序如下：

void Initcpu(void) //初始化F240程序
{ *WDCR=0x6f; // 禁止自帶的看門狗功能;
*CKCR1=0x69; // 外部輸入晶振為20MHZ，F(xiàn)240工作在20MHZ;
*CKCR0=0xc3; // 系統(tǒng)時(shí)鐘為10MHZ;
*SYSCR=0x4000; } // F240輸出頻率CLKOUT=IOPC1(I/O管腳);

F240初始化后，計(jì)時(shí)器的基本計(jì)時(shí)時(shí)間為0.1?s，考慮到F240定時(shí)器是16位計(jì)數(shù)器，這難以滿足計(jì)算長(zhǎng)時(shí)間的需求，所以采用通過計(jì)算進(jìn)入定時(shí)器中斷的次數(shù)來計(jì)算長(zhǎng)時(shí)間的方法。例如設(shè)置定時(shí)器周期寄存器值為800即*T1PR=800，那么進(jìn)一次定時(shí)器中斷時(shí)間為800*0.1= 80?s如果計(jì)時(shí)為1s的話，則只需進(jìn)12500次中斷即可，以此類推;故定義的數(shù)組內(nèi)容表示如下：

int table[ ]= { 25,800,255, //第1行
. . . . . . } //第n行

其中25為電機(jī)步數(shù);800為定時(shí)器周期寄存器值;255每?jī)刹介g所要進(jìn)入定時(shí)器中斷的次數(shù)。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地控制步進(jìn)電機(jī)控制器關(guān)鍵在于由F240 I/O口產(chǎn)生規(guī)定的脈沖信號(hào)，提供給步進(jìn)電機(jī)控制器從而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正確轉(zhuǎn)動(dòng)，程序中包括F240初始化、電機(jī)正轉(zhuǎn)、等待、電機(jī)反轉(zhuǎn)幾個(gè)程序模塊。程序流 程圖如圖2所示：

圖2 程序流程圖

以下是實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)的程序。程序中變量解釋：step：用于存儲(chǔ)數(shù)組中電機(jī)步數(shù);every step：用于存儲(chǔ)數(shù)組中每?jī)刹介g所要進(jìn)定時(shí)中斷的次數(shù);flag：數(shù)組行數(shù)標(biāo)志(程序假設(shè)需正轉(zhuǎn)36組)。

void interrupt INT2_ISR()
{ while (*EVIVRA==0x0027) //是否是定時(shí)器中斷
{ if(flag<36) //用來完成正轉(zhuǎn)
{
if (steptotal==step) //是否走完數(shù)組每行規(guī)定的步數(shù)
{ flag++; //數(shù)組行標(biāo)志加1
steptotal=0; //電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)清零
step=table[++j]; //更新電機(jī)運(yùn)行步數(shù)數(shù)據(jù)
*T1PR=table[++j]; //更新定時(shí)器定時(shí)周期
everystep=table[++j]; //更新需要進(jìn)入定時(shí)器中斷次數(shù)
*T1CNT=0; } //從零開始計(jì)時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器
i++; //循環(huán)標(biāo)志位加1
if(i==1) *PADATDIR=0xff05; // 提供下降沿，正轉(zhuǎn)，不脫機(jī)
else{ if (i==everystep)
{ i=0;
steptotal++; } //電機(jī)每轉(zhuǎn)一步標(biāo)志位加1
else
*PADATDIR=0xff04; //CP腳為高電平為產(chǎn)生下降沿準(zhǔn)備,正轉(zhuǎn)，不脫機(jī)
}
*IMR=0x02; //開定時(shí)器中斷
enable(); //開啟F240總中斷
}
}

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其注意事項(xiàng)

電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)和時(shí)間坐標(biāo)都是由主機(jī)端通過MATLAB仿真取得的，因此實(shí)際調(diào)焦曲線的與理想曲線的擬合程度大大提高了;步進(jìn)電機(jī)控制器采用四相八拍運(yùn)行 方式，并且由DSP進(jìn)行控制，步進(jìn)機(jī)精確地按照步進(jìn)角(0.9度)轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)際應(yīng)用該調(diào)焦系統(tǒng)調(diào)整攝影鏡頭，拍攝運(yùn)動(dòng)軌跡已知的目標(biāo)，達(dá)到了滿意的效果。

定時(shí)器時(shí)間的準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)高精度地測(cè)量一些物理量是非常重要的。當(dāng)需要定時(shí)器計(jì)算的時(shí)間比較長(zhǎng)時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)還不夠，這時(shí)就需要利用定時(shí)器自身的中斷，即短時(shí)間定時(shí)一到就進(jìn)入定時(shí)器中斷服務(wù)子程序，利用進(jìn)入的次數(shù)來達(dá)到計(jì)時(shí)的目的。

5 結(jié)束語

本文對(duì)基于DSPTMS320F240利用步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器UP-4HB03M控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行了研究，改進(jìn)了傳統(tǒng)的工程中調(diào)焦方式，精度大大提高, 經(jīng)測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，由于DSP操作方便，而且采用C語言方式編寫，易于日后的代碼修改和程序移植。