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基于GP32的直流电机控制器测试系统
2.3 电源转换电路
本系统是 24V 直流电压供电,而MC68HC908GP32 是5V 供电,使用的光电编码器需 12V 工作电压,所以需要设计将24V 转换为5V 和12V 的电压转换电路。系统使用的是 LM2575 系列开关稳压集成电路,LM2575 是美国国家半导体公司生产的1A 集成稳压电路, 其原理图如图4 所示。
3.电机控制系统软件设计
系统的软件采用模块化设计,实现功能细分,一方面可提高软件的移植性和升级性,另 一方面增强软件的易测试性。软件的总体架构包括二部分:主程序、相关子程序和辅助文件, 全部采用08C 语言编程。软件结构是以主程序为主,通过函数调用和全局变量与子程序进行参数传递。主控MCU 方软件主程序是一个死循环结构,MCU 方软件主程序的流程图见前面章节中的图5,每一次控制过程的衔接通过定时器中断来完成。子程序包括了芯片初始 化程序、A/D 转换程序、输入捕捉程序、PWM 输出程序、串行通信程序、开关驱动程序和中断处理程序。
3.1 芯片初始化子程序
芯片初始化子程序_C08Setup.c 主要是完成内部总线频率Fbus 的设置、I/O 口初始化、 串行口初始化、A/D 转换初始化、中断控制和状态寄存器初始化、定时器初始化的工作。由于MC68HC908GP32 外部晶振f=32.768kHz , 则系统产生内部总线时钟频率为 fbus=2.4576MHz。程序首先设置CONFIG2=Ob00000001,CONFIGI=Ob00111101 接下来进 行PLL 的编程,过程如下:
① 禁止 PLL:清零PLL 控制寄存器PCTL
② 将 P, E 写入PCTL
③ 将 N 写入PMSH, PMSL
④ 将 L 写入PVRS
⑤ 将 R 写入PRDS
⑥ 置 PCTL.PLLON=1,启动PLL 电路并激活VCO 时钟CGMVCLK
⑦ 置 PBWC. AUTO=1 (即:自动带宽控制位),自动方式
⑧ 置 PCTL.BCS=1,选择PLL 为时钟源,CGMOUT=CGMV CLK/2
3.2 A/D 转换子程序
模拟量采集是测试系统的一个重要组成部分。系统要求底层软件能够对模拟量和开关量信号进行监控,同时也要求能够对部分信号进行高速数据采集。每当运行A/D 转换程序 ADC11P.c 时,MC68HC908GP32 通过SPI 模块控制A/D 转换器的工作。首先, MC68HC908GP32 将A/D 转换通道号放入控制字的高字节,并定义输出数据的格式为16 位, 以MSB 方式送出二进制数据;接着将控制字写到SPI 的数据寄存器,发送给TLC2543,在控 制字传送过程中,MC68HC908GP32 保持等待状态,直到其发送完毕,至此发送过程结束。 随后等待接收TLC2543 发送过来的数据,当判断接收标志位为1 时,从SPI 的数据寄存器 接收数据,并将该数据存放到预先分配好的内存空间。由十每次从TLC2543 取出的数据是上一周期的数据,所以上述过程中NE64 所取得的数据仅仅是上次转换结果的高字节。接下 来,MC68HC908GP32 只要通过向SPI 的数据寄存器中写入任意的字节,并重复上述发送等待和接收等待的过程,即可取得上次转换结果的低字节,将其存入紧接高字节之后的地址空间,其流程如图5 所示。
来源:中电网
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