基于STM32F107的搬運機器人電機控制系統(tǒng)設計

Q1、Q4和Q2、Q3分別組成兩個橋路，分別控制電機的正轉和反轉。高端驅動的MOS管導通時源極電壓和漏極電壓相同且都等于供電電樂VCC，所以要實現(xiàn)MOS管正常的驅動，柵極電壓要比VCC大，這就需要專門的升壓芯片IR2103?？刂破鳟a生的PWM信號輸入HIN引腳，控制器I／O口輸出的EN1、EN2作為使能信號。輸出端HO就可得到比VCC要高的電壓，且高出的電壓值正好是充在電容兩端的電壓。二極管提高導通速度，使得75N75的導通電阻更小，降低了開關管的損失。同時IR2103的兩個輸出口HO、LO具有互鎖功能，防止由于軟件或硬件錯誤造成的電機上下橋臂直通造成短路。
1．2．2 過流保護的設計
在電機控制系統(tǒng)中安裝過流保護有兩方面的意義：一是防止在電機正常運行時，電機出現(xiàn)超載或堵轉而使得電樞繞組電流過大損害電機甚至引發(fā)火災；另一方面是由于電機肩動時啟動電流很大，往往不能直接啟動，既需要等勵磁繞組逐漸建立磁場后再正常運行，又希望電機以盡量快的速度肩動起來。有了過流保護對電流進行斬波，可以使電機安全快速地啟動。過流保護原理圖如圖3所示。

電機的相電流通過康銅絲轉換成電壓信號Vtext，經過運算放大器放大后的模擬量AD1送至控制器A／D轉換模塊，同時將經過電壓比較器比較后的數(shù)字量EVA送至控制器的外部中斷口。

2 系統(tǒng)的軟件設計
2．1 μC／OS-II的體系結構
μC／OS-II是一種可移植的、可植入ROM的、可裁剪的、搶占式的實時多任務操作系統(tǒng)內核，具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實時性能優(yōu)良和可擴展性強等特點，最小內核可編譯至2 KB。μC／OS-II是用C語言和匯編語言編寫的，其中絕大部分代碼郜是用C語言編寫的，只有極少部分與處理器密切相關的代碼是用匯編語言編寫。μC／OS-II僅僅包含了任務調度、任務管理、時間管理、內存管理、任務間的通信和同步等基本功能。