基于網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：設(shè)計(jì)了基于網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的電機(jī)控制與測(cè)量系統(tǒng)方案。給出系統(tǒng)硬件組成，實(shí)現(xiàn)6路PWM控制通道，5路電機(jī)速度檢測(cè)通道，并通過(guò)SPl接口與NETCON控制器完成通信。解決了對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)多路電機(jī)中任一路電機(jī)的轉(zhuǎn)速與相位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與ARM系列處理器之間的通信。此電機(jī)控制系統(tǒng)與嵌入式網(wǎng)絡(luò)化控制器組合于一體能夠完成對(duì)水箱、數(shù)控機(jī)床、機(jī)械手等模型的控制。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；電機(jī)；ATlmegal28；SPI

將先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用以及與Intemet技術(shù)相結(jié)合己經(jīng)成為未來(lái)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。這里以A19lRM9200微處理器為CPU，ATmegal28系列單片機(jī)，8 MB的Flash和32 MB的SDRAM存儲(chǔ)器，擴(kuò)展了以太網(wǎng)接口、串行接口等外圍通信設(shè)備以及輸入輸出接口，根據(jù)處理器和其他接口芯片的要求設(shè)計(jì)了外圍硬件電路及軟件。實(shí)現(xiàn)了用電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控多路電機(jī)的狀態(tài)，并且可以控制任一路電機(jī)的轉(zhuǎn)速與相位，解決了單片機(jī)與ARM系列處理器之間的通信。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1．1 主機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
主機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1)電源電路 AT9lRM9200需要1．8 V和3．3 V電源，另外，大部分外圍器件需要3．3 V電源，小部分外圍器件還需要5 V電源。此處選用了Sipex公司生產(chǎn)的SPXlll7M3-3．3型低壓差(LDO)穩(wěn)壓器和SPXlll7M3-1．8型低壓差(LDO)穩(wěn)壓器進(jìn)行DC-DC變換后為各個(gè)器件提供工作電壓。
2)晶振電路 如圖2所示，晶體振蕩電路用于向AT91RM9200和其他需要時(shí)鐘的外設(shè)電路提供工作時(shí)鐘。本系統(tǒng)使用無(wú)源晶體振蕩器X1(18. 432 MHz)和X2(32．768 kHz)作為系統(tǒng)的主振蕩器和慢時(shí)鐘振蕩器，其中32．768 kHz晶振為系統(tǒng)提供慢時(shí)鐘，18 MHz晶振通過(guò)倍頻為系統(tǒng)提供180 MHz的主機(jī)時(shí)鐘。

3)AT91RM9200處理器 ATglRM9200是Atmel公司基于ARM920T核的高性能、低功耗16／32位RISC微處理器，其最高主頻為180 MHz，其雙向、32位外部數(shù)據(jù)總線支持8、16、32位數(shù)據(jù)寬度，26位地址總線可以對(duì)最大64 MB空間尋址。是系統(tǒng)的工作和控制中心。
4)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器模塊包括Flash存儲(chǔ)器和SRAM存儲(chǔ)器2部分。Flash存儲(chǔ)器用于存放引導(dǎo)程序、嵌入式操作系統(tǒng)、用戶(hù)應(yīng)用程序及重要的數(shù)據(jù)等，即使掉電程序和數(shù)據(jù)都不會(huì)丟失。設(shè)計(jì)中采用Intel公司生產(chǎn)的28F640J3A，其存儲(chǔ)容量為64 Mb(8 MB)，工作電壓為2．7～3．6 V，采用48引腳TSOP封裝，16位數(shù)據(jù)寬度。