基于GP32的直流电机控制器测试系统

2011-08-04 11:13:06来源: 互联网

1.系统的整体设计

本系统用于测试直流电机控制器的功能和性能。测试内容主要包括测试控制器的电流 值、速度值和PWM 输出的波形变化等。测试系统采集到这些值后,通过串口发送给PC 方 显示,能够方便用户监看、分析。本系统可以实现测试直流串励电机控制器和直流他励电机 控制器的性能和功能。

本测试系统硬件系统部分由主控芯片 MC68HC908GP32 最小系统电路、电源转换电路、 SCI 通信电路、光电隔离控制电路、A/D 转换电路和继电器驱动电路等部分组成。该系统能对多种模拟量进行采集,通过信号转换电路转换为0-5V 的电压信号,再将电压信号送入A/D 转换电路,实现数据的采集。为了节约I/O 口,本系统的A/D 转换芯片采用2 片TLC2543 , 第I 片用于模拟量输入,负责采集各传感器的值,第II 片用于采集各开关的状态;本测试系 统经常要读取电机的当前速度,且精度要求比较高,所以采用输入捕捉的方式采集测功机的 转速;同时系统需要采集24V 开关的状态,而负责采集的MCU 子系统的工作电压是SV,为 了保障MCU 的正常工作,所以需要采用光电隔离电路来实现24V 到5V 的转换。

2.系统的硬件设计

本系统选择了 Freescale Semiconductor 公司的MC68HC908GP32 处理器作为整个测试系 统的主控芯片,它是Motorola 的新型08 系列单片机中的一种通用芯片。具有一速度快、功 能强和价格低等优点,并且向下兼容原有的M68HC05 系列单片机,极大地维护了用户的利 益,而目‘新一代的M68HC08 系列机种按各种型号带有小同大小的片内闪速(FLASH)存储器,具有非常高的性价比。根据小同的应用,08 系列单片机分出很多型号,而本设计采用 的MC68HC908GP32 单片机在标准08 单片机核心的基础上,增加了增强型的串行通讯接口 SCI 和串行外围接口SPI。

2.1 串行通信SCI 电路

串行通信是计算机系统中常用的通信机制之一,在MCU 中,若用RS-232C 总线进行串行通信,则需外接电路实现电平转换。在发送端需要用驱动电路将TTL 电平转换成RS-232C 电平,在接收端需要用接收电路将RS-232C 电平转换为TTL 电平。电平转换器小仅可以由 品体管分立元件构成,也可以直接使用集成电路,本系统中使用MAX232 芯片来实现。 MAX232 芯片简单易用,单+5V 电源供电,仅需外接几个电容即可完成从TTL 电平到RS-232 电平的转换, PC 通过设置不同的协议同时与本系统和电机控制器进行串行通信。PC 发出 的数据,通过 MAX232 进行电平转换,本系统和电机控制器同时收到,然后根据帧头决定是否对这些数据进行处理。本系统和电机控制器发出的数据由PC 接收。SCI 通信电路原理图如图2 所示。

数据发送过程:MCU 的TxD ( TTL 电平)经过MAX232 的11 ( T1IN)送到MAX232 内部, 在内部TTL 电平被“提升”为232 电平,通过14 CTIOUT)发送出去。接收过程:内音下, 在内部狗RxD,进入外部232 电平经过MAX232 的13 (R1IN)进入到MAX232 的232 电平 被“降低”为TTL 电平,经过12 CR10UT)送到MCUMCU 内部。

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关键字:直流电机  控制器测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0804/article_3149.html
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