一种基于dsp的步进电机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电机控制系统领域，尤其涉及一种基于DSP的步进电机控制系统。
【背景技术】
[0002]步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的控制元件。步进电动机位置定位及速度控制精度高，具有动作灵敏、开环回路控制定位不依赖传感器、中低速时具有高转矩、高信赖性、高功率等特征，随着电子技术的飞速发展，步进电机被广泛运用于数控机床、计算装置、自动记录仪、绘图机、工业机器人、无损检测等系统及装置中，而步进电机控制系统在很大程度上决定着步进电机的性能，随着计算机技术和微电子的发展，步进电动机的需求量逐渐增加，而且对步进电机实时性和精度的要求越来越高，因此研制开发步进电机控制系统对促进自动化设备发展等各方面具有十分重要的意义。
[0003]目前，步进电机的控制系统核心大多采用单片机、显示模块常采用数码管或LCD，导致系统的外围电路比较复杂、芯片快速和高精度处理能力较差，测速不准确、步进电机的输出转矩脉动比较大、且系统可扩展性能较差等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的则是为了克服现有技术的不足，提供一种基于DSP的步进电机控制系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:本发明一种基于DSP的步进电机控制系统，其特征在于:包括DSP控制模块(1)、声光报警模块(2)、电流检测模块(3)、触摸屏显示模块(4)、电机驱动模块(5)、两相四线制步进电机(6)、测速模块(7)、电源模块(8)，其中DSP控制模块(I)分别与电源模块(8)、电机驱动模块(5)、电流检测模块
(3)、测速模块(7)、触摸屏显示模块(4)、声光报警模块连接(2);所述的电源模块(8)分别与电机驱动模块(5 )、触摸屏显不模块(4 )、声光报警模块(2 )、测速模块连接(7 );所述的电机驱动模块(5)分别与电流检测模块(3)、两相四线制步进电机(6)连接；所述的两相四线制步进电机(6 )与测速模块(7 )连接。
[0006]进一步，所述DSP控制模块(I)中的DSP选用TMS320F28335芯片。
[0007]进一步，所述声光报警模块(2)由蜂鸣器报警电路和三色发光二极管报警电路组成。
[0008]进一步，所述电流检测模块(3)选用霍尔元件电流传感器。
[0009]进一步，所述触摸屏显示模块(4)选用TFT液晶屏彩屏模块SSD1289/ILI9341。
[0010]进一步，所述电机驱动模块(5)由一个全桥驱动电路L298芯片及其外围电路构成。
[0011]进一步，所述测速模块(7)选用型号为E6A2-CW3C的双相光电编码器。
[0012]和已有技术相比，本发明有益效果是:本发明采用DSP对步进电机进行控制，既增加了对步进电机控制的实时性和精度，同时使系统的可扩展性能增强；采用触摸屏对步进电机的转速、转向以及驱动上的电流进行控制和显示，可以代替目前大部分步进电机系统上的独立按键或键盘，大大简化了系统的外围电路；通过采用蜂鸣器和三色发光二极管报警电路提高了系统的安全性；采用光电编码器对步进电机进行测速，使其测出的速度更加精确。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明的结构示意图。
[0014]附图2和附图3分别为本发明的一种基于DSP的步进电机控制系统的+12V电源电路图和+5V电源电路图。
[0015]附图4为本发明的一种基于DSP的步进电机控制系统的驱动电路图。
[0016]附图5和附图6分别为本发明的一种基于DSP的步进电机控制系统的蜂鸣器报警电路图和三色二极管报警电路。
[0017]图中:1、DSP控制模块，2、声光报警模块，3、电流检测模块，4、触摸屏显示模块，5、电机驱动模块，6、两相四线制步进电机，7、测速模块，8、电源模块。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的描述:图1是本发明提供的一种基于DSP的步进电机控制系统的结构示意图。参照图1所示，该系统包括DSP控制模块
1、声光报警模块2、电流检测模块3、触摸屏显示模块4、电机驱动模块5、两相四线制步进电机6、测速模块7、电源模块8，其中DSP控制模块I分别与电源模块8、电机驱动模块5、电流检测模块3、测速模块7、触摸屏显示模块4、声光报警模块连接2 ;所述的电源模块8分别与电机驱动模块5、触摸屏显示模块4、声光报警模块2、测速模块连接7 ；所述的电机驱动模块
5分别与电流检测模块3、两相四线制步进电机6连接；所述的两相四线制步进电机6与测速模块7连接。
[0019]DSP控制模块中的DSP选用TI公司的TMS320F28335芯片，该DSP芯片与以往定点DSP和单片机相比较，其具有运算精度高、功耗小、性能高、外设集成度高、数据存储空间大等优点，主要产生四路PWM信号，控制两相四线制步进电机的转向和转速，通过DSP的软件编程代替环形脉冲分配器输出控制步进电机的脉冲信号，步进电机的转动速度与DSP输出的PffM脉冲频率成正比，步进电机转动的角度大小与DSP输出的PffM脉冲数成正比，改变DSP输出的PffM脉冲顺序就可以控制步进电机的转动方向。
[0020]参照图2和图3所示，电源模块主要产生12V和5V电压，其中12V电压分别给电机驱动模块和两相四线制步进电机供电，5V电压则分别给给DSP控制模块、声光报警模块、电流检测模块、触摸屏显示模块以及测速模块供电。电源模块主要由电源变压器、整流电路、滤波电路与稳压电路四部分构成，特别在稳压电路这部分中，采用输出的电压稳定、电压精度也相对较高的78系列中的LM7812和LM7805芯片集成固定三端稳压管，这样通过家用电网电压220V供电，然后再经过电源模块转化便可轻松地得到12V和5V直流电压。
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