电控创新实验报告

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1、键入文档标题学院工学院专业机械设计制造及其自动化班级机械08-1学号081014104设计者赵保顺指导老师肖爱平、路敦民2011年1月43日北京林业大学目录DSP部分2实验一、电机驱动电路实验设计文档2（一）设计要求3（二）程序功能3（三）占空比设定4（四）试验中寄存器的选用4（六）程序流程图10（七）函数设计说明10二、硬件设计11三、实验程序代码11试验二I/O端口输入输出点亮LED29一、功能：29二、实现方法30三、使用的子程序及主程序31四、中断时间设置32五、寄存器配置32六、关于程序的几点说明3638七、程序流程图八、实验程序代码39附录：59PLC部分78S7-200实验接线要

2、求78硬件连接：78实验1:LED数码显示79实验2:十字路口交通灯控制80实验3:五相步进电动机81实验总结82DSP部分实验一、电机驱动电路实验设计文档实验目的：学习应用DSP和L298N控制一个控制两路马达驱动电路。熟悉CCS编程环境。初步学习电路的设计。了解TMS320LF2407s歹1DSP在控制领域的应用。掌握电机的DSP控制，和初步了解模块化编程。实验器材：TMS320LF2407开发板一块，仿真器，示波器，直流电节，直流电源，外扩电路（自己焊接）。（一）设计要求程序通过改变PWM的占空比来调节电机的速度，通过输入L298的inti,int2不同时为控制电机的转向。PWM输出输出

3、口电机1PWM1PA7PB4电机2PWM3PB1PB6（二）程序功能使用TMS320LF240在成一组PWM波形，将生成的PWM波输出到驱动芯片L298上来控制电机的速度以及正反转。频率为20KHz.通过开关的控制实现不同的占空比的PWM波输出，以及控制输出口的高低电平以控制电机的旋转方向（三）占空比设定选用20M的晶振，预定标值选用1,选择连续增/连续减计数模式。输出频率=CPU频率20M周期值T1PR 预定标 2 周期值T1PR 1 220KT1PR=CPU的频率20000000 500输出频率 预定标值 2 2 1 2000TIPR=500 即TIPR=0X1F40选用占空比定义全局变量

4、 MK1 , MK2分另I表示CMPR1。CMPR2设 MK1=200, MK2=50PWM1的占空比PWM3的占空比（四）试验中寄存器的选用1.系统控制和状态寄存器1 （SCSR1位15:保留位，0位14: CLKOUT引脚输出CPU时钟，设置为0位1312: CPU进入IDLE1模式，设置为00位119:选用系统时钟频率为1叶in,设置为011位8:保留位0位7:禁止ADC模块时钟，且正常运行设置为1位6:禁止SPI模块时钟，且正常运行，设置为1位5:禁止SCI模块时钟，且正常运行，设置为1位4:禁止CAN模块时钟，且正常运行，设置为1位3:使能EVB模块时钟，且正常运行，设置为1位2:使

5、能EVA模块时钟，且正常运行，设置为1位1:保留位为0位0:ILLADR位。无效地址检测位，设置为0SCSR10X06FC2 .复位控制寄存器A(MCRA)位14:IOPB6口，设置为0位12: IOPB4 口，设置为0位9:IOPB1口，设置为0位8:PWM3输出口，设置为1位7:IOPA76口，设置为0位6:PWM1输出口，设置为1其余未做要求，均配置为0MCRA:OX01403 .比较方式寄存器A(ACTRA)位15:SVRDIR。空间矢量PWM旋转方向位，仅用于空间矢量PWM输出的产生，正向，为0位1412:D2/D0,为000位1110:PWM6/IOPB3上的输出方式选择位，强制低

6、，设置为00位98:PWM5/IOPB2上的输出方式选择位，强制低，设置为00位76:PWM4/IOPB1上的输出方式选择位，强制低，设置为00位54:PWM3/IOPB0上的输出方式选择位，高有效，设置为10位32:PWM2/IOPB7上的输出方式选择位，强制低，设置为00位10:PWM1/IOPB6上的输出方式选择位，高有效，设置为10ACTRA:0X00224 .死区控制寄存器A(DBTCONA)不使能死区控制DBTCONA:0X00005 .比较控制寄存器A(COMCONA)位15:比较使能位，设置为1位1413:设置比较寄存器重载条件，当T1CNT=0时(即下益)，设置为00位12:

7、禁止空间矢量PWM模式0位1110:当T1CNT=0时重载，设置为00位9:PWM输出引脚为处于高阻态，使能，设置为1位8:设置为0位70:保留位，设置为0COMCONA:0X82006 .定时器1控制寄存器(T1CON)位1514:一旦仿真挂起，立即停止，设置为00位13:保留位，设置为0位1211:连续增/减计数模式，设置为01位108:预定标系数为x/1,设置为000位7:使用同步寄存器操作，设置为0位6:禁止定时器操作，设置为0位54:选择内部CPU时钟，设置为00位32:当计数值为0时重装载，设置为00位1:禁止定时器比较操作，设置为0位0:使用自身的周期寄存器，设置为0T1CON:

8、0X8007 .端口A数据和方向寄存器A(PADATDIR)位15:A7DIR。配置相应的IOPA7为输出弓I脚，设置为1其余未做要求，均设置为08 .端口B数据和方向寄存器B(PBDATDIR)位14:B6DIR,配置相应的IOPB6为输出引脚，设置为1位12:B4DIR,配置相应的IOPB4为输出引脚，设置为1位9:B1DIR,配置相应的IOPB1为输出引脚，设置为1PWM1(PWM3)IOPA7(IOPB1)IOPB4(IOPB6)运转状态0XX停止110止转101反转100刹车111刹车所以电机1正转：PADATDIR=0X8000;PBDATDIR=0X1000;反转：PADATDI

9、R=0X8000;PBDATDIR=0X1010;电机2正转：PBDATDIR=0X4240;反转PBDATDIR=0X4202:（六）程序流程图ias屏蔽所有EVA横缔初PWM输出初IF启动w时器ipwM波生成F调用函数directionl（intZX），改变PA7，PB4控制+调用函数direction?（intZX2）改变PB1,PB6控制电（七）函数设计说明1. disable。屏蔽中断子程序2. initial（）系统初始化3.pwminitial1()PWM波初始化4. interruptnothing。中断服务子程序5. direction1(intzx1)控制电机1的转向6.

10、direction?(intzk2)控制电机2的转向7. Main()主函数关于程序的说明：1 .通过定义全局变量MK1、MK2来设置占空比2 .通过软件(directions2)调节电机的正反转二、硬件设计1、实验硬件电路图图1三、实验程序代码L298和DSP控制电机实验的程序代码(1) .头文件.ref_c_int0.ref_nothing;.ref_GISR1;.ref_GISR2.ref_GISR3;.ref_GISR5.sec.vectors_vector:reset:B_c_int0inti:B_nothingint2:B_nothingint3:B_GISR3int4:B_not

11、hingint5:B_nothingint6:B_nothing(2) .主程序#include”2407c.H/L298N电机控制宏unsignedintMotor1_Ctrl(unsignedintDirection,unsignedintSpeed);unsignedintMotor2_Ctrl(unsignedintDirection,unsignedintSpeed);# defineFORWARD10# defineBACK01# defineSTOP00产* FUNCTION:interruptnothing* PARAMETERS:无* DESCRIPTION:中断服务子程序，

12、用于处理不可预测的内核级中断* RETURNS:无*/voidinterruptnothing(void)/中断直接返回子程序_EINT()；return;voidIsrTimer2PINT(void)staticunsignedinti=0;staticunsignedintMK1=0;staticunsignedintMK2=0;i+;每次进入中断，自加1if(2500=i)i=0;/计数达到5秒后，清零MK1+=20;MK2+=20;if(MK1=100|MK2=100)Motor1_Ctrl(FORWARD,100);Motor2_Ctrl(BACK,100);MK1=0;MK2=0;

13、elseMotor1_Ctrl(FORWARD,MK1);Motor2_Ctrl(BACK,MK2);EVAIFRB|=0x0001;/清除定时器2的周期中断标志EVAIMRB|=0x0001;/使能定时器2的周期中断产* FUNCTION:interruptGISR3(void)* PARAMETERS:无* DESCRIPTION:内核级中断* RETURNS:无*voidinterruptGISR3(void)_DINT();/关闭全局中断，不使用中断嵌套switch(PIVR)case0x002B:/淀时器2周期中断IsrTimer2PINT();break;default:break

14、;_EINT();/开启全局中断产* FUNCTION:initial* PARAMETERS:无DESCRIPTION:系统初始化函数*RETURNS:无*/voidSystemInit(void)系统初始化子程序_DINT();asm(setcSXM);/符号扩展位有效asm(clrcOVM);/累加其中结果正常溢出asm(clrcCNF);/B0被配置为数据存诸空间SCSR1=0x06FC;CLKIN=20MWDCR=0x0068;/不使能看门狗IMR=0x0000;/禁止所有中断IFR=0x003F;清楚全部中断标志，写1清0/*FUNCTION:timelint2PARAMETERS

15、:无DESCRIPTION:定时器2初始化，定时长度为2ms以及改变PWM波的占空比RETURNS:无*/voidTimer2Init()T2CNT=0x0000;/设置定时器2初始值为0T2PR=20000;/定时长度为2msT2CON=0x0800;/连续增/减计数模式EVAIFRB=0x0001;/清除定时器2的周期中断标志EVAIMRB=0x0001;/使能定时器2的周期中断产* FUNCTION:Motorlnit(void)* PARAMETERS:无* DESCRIPTION:初始化事件管理模块A(EVA)的比较单元，使之产生2路的PWM(PWM1,PWM3)* 初始化定时器1,

16、用以产生频率为20KHz的定时周期初始化IO口用来输出高低电平，配合L298N驱动两路电机资源分配：PA6、PB0设置为PWM输出口PA7、PB4设置为IO控制口，属性为输出，控制电机1的转向PB1、PB6设置为IO控制口，属性为输出，控制电机2的转向RETURNS:无*voidMotorlnit（void）MCRA|=0x0040;/IOPA6置1,为PWM功能（PWM1）MCRA|=0x0100;/IOPB0置1,为PWM功能（PWM3）MCRA&=0xFF7F;/IOPA7置0,为IO口PADATDIR|=0x8000;/IOPA7为输出口，初始输出值为0MCRA&=0xEFFF;/IO

17、PB4置0,为IO口PBDATDIR|=0x1000;/IOPB4为输出口，初始输出值为0MCRA&=0xFDFF;/IOPB1置0,为IO口PBDATDIR|=0x0200;/IOPB1为输出口，初始输出值为0MCRA&=0xBFFF;/IOPB6置0,为IO口PBDATDIR|=0x4000;/IOPB6为输出口，初始输出值为0T1CNT=0x00;/设置定时器1的初始计数值为0T1PR=500;20khz、20Mhz/1/20000/2DBTCONA=0x00;/不使用死去控制ACTRA=0x0022;/设置PWM1、PWMM3引脚输出高有效CMPR1=500;/初始PWM1输出的占空比

18、为0CMPR2=500;初始PWM3输出的占空比为0COMCONA=0x8200;/1000001000000000/1:使能比较操作/T1CON=0x0800;产*FUNCTION:MotorCtrl(Direction,Speed)*PARAMETERS:Direction：电机转动的方向，Speed电机转动速度*DESCRIPTION:L298N驱动2路电机的接口函数,Speed电机速度（0-10。Direction(RORWARD、BACK、STOP)*RETURNS:如果参数超出控制范围，返回布尔值0*/unsignedintMotor1_Ctrl(unsignedintDirect

19、ion,unsignedintSpeed)if(FORWARD=Direction)PADATDIR=(PADATDIR&0xFF7F)|0x8000;/设置电机正转PA7:1PB4:0PBDATDIR=(PBDATDIR&0xFFEF)|0x1000;if(Speed=100)|(Speed=100)|(Speed=100)|KSpeed=100)|(Speed0;j-)for(i=200;i0;i-)i=i；/* FUNCTION:timeri*PARAMETERS:定时器1初始化子程序* DESCRIPTION:* RETURNS:*inttimer1()EVAIMRA=0x0080;/

20、*允许定时器1的周期中断*/EVAIFRA=0x0080;/*清除定时器1周期中断标志*/T1CON=0x1000;/*timer1连续增模式，预分频为1,使用内部时钟*/T1PR=0x4E20;/*timeU,1ms延时*/T1CNT=0X0000;/*timer1计数器清零*/产* FUNCTION:clearall* PARAMETERS:8支LED灯全部熄灭* DESCRIPTION:* RETURNS:*intclearall()PCDATDIR=0x3400;PEDATDIR=0x0100;PFDATDIR=0x3c00;/* FUNCTION:keyscan* PARAMETER

21、S:开关状态判断子程序* DESCRIPTION:* RETURNS:* *intkeyscan()Knew=port0&0x00FF;/*读入开关量*/k二(KnewAKold)&(Knew);/*两次状态先异或在于本次状态的相反量相与*/Kold=Knew;/*判断过后本次开关状态存储，方便下次判断*/return(k);/*返回判断量,如果为0则表示没有变化；如果不为0,则根据为1的位判断变化的键*/* FUNCTION:keyserve* PARAMETERS:键服务子程序* DESCRIPTION:* RETURNS:* */intkeyserve()switch(k)case0x0001:show1();break;case0x0002:show2();break;case0x0004:show3();break;case0x0008:show4();break;case0x0010:show5();break;case0x0020:show6();break;case0x0040:show7();break;case0x0080:show8();break;intshow1()/*发光二极管1、2点亮*/clearall();/*清除前次状态*/PCDATDIR=0xFF30;