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一種旋變位置解碼系統(tǒng)的設(shè)計方案

作者: 時間:2018-09-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201809/388596.htm

當AD2S1205的電源電壓小于4.5V時,AD2S1205處于低電壓復(fù)位狀態(tài),LOT/DOS同時為低電平指示,系統(tǒng)復(fù)位無信號。當電源電壓超過4.5V以后,RESET管腳需保持有效電平至少10μs以上,使得AD2S1205芯片復(fù)位。在復(fù)位無效后,AD2S1205需要至少20ms時間,使得內(nèi)部電路能夠穩(wěn)定工作,并且追蹤電路能夠穩(wěn)定追蹤輸入角度。經(jīng)過20ms的穩(wěn)定工作時間后,SAMPLE有效并且保持一段時間,復(fù)位軟件流程如圖6所示。

4.2 并口數(shù)據(jù)讀取時序

圖7為通過并行接口讀取AD2S1205數(shù)據(jù)的驅(qū)動時序。并口數(shù)據(jù)讀取時序從SAMPLE有效開始,SAMPLE必須保持264ns有效時間,鎖存內(nèi)部角度/速度數(shù)據(jù)至角度/速度寄存器中,然后在SAMPLE有效后750ns,MCU才能控制CS管腳有效,使鎖存允許,并采用RD的下降沿鎖存角度/速度寄存器中的一項數(shù)值內(nèi)容至數(shù)據(jù)管腳(并口模式)。RDVEL決定鎖存角度寄存器還是速度寄存器,所以在RD下降沿的前5ns和后7ns,RDVEL必須保持穩(wěn)定不變。在RD下降沿,延時12ns后,即可從并口讀取角度數(shù)據(jù)或者速度數(shù)據(jù)。

5.實驗結(jié)果

實驗測試系統(tǒng)由測試驅(qū)動板,旋變和拖動電機組成,如圖8所示。拖動電機旋轉(zhuǎn)帶動旋變運行于不同的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度上,由解碼電路輸出勵磁信號,驅(qū)動旋變,同時接收反饋的正、余弦信號,解析旋變的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度。通過使用仿真器,在初始化函數(shù)的前后設(shè)置斷點控制函數(shù)調(diào)試過程,并觀察函數(shù)運行結(jié)果是否正確。通過示波器,觀察函數(shù)運行后相關(guān)管腳上的驅(qū)動時序是否正確,并觀測RESET/SAMPLE/LOT/DOS管腳。在初始化執(zhí)行過程中,需參照復(fù)位時序觀察MCU控制的RESET和SAMPLE管腳是否在對應(yīng)時間送出對應(yīng)電平或者脈沖,需觀察如果系統(tǒng)硬件連接正常,DOS/LOT管腳是否在初始化后輸出高電平指示,或者如果系統(tǒng)硬件連接不正常(比如旋變接線斷路),DOS/L O T管腳是否在初始化后輸出對應(yīng)故障信號。

圖9為AD2S1205的初始化函數(shù)調(diào)用時的總圖。

框a為開始調(diào)用初始化函數(shù)的時間點位置,在這個時間點,RESET管腳送出15μs的復(fù)位有效低電平脈沖,同時置高SAMPLE/CS_RD兩路管腳為無效高電平??騜為結(jié)束初始化函數(shù)的時間點位置,在這個時間點,SAMPLE送出400ns采樣有效低電平脈沖,然后讀取DOS/LOT狀態(tài)供應(yīng)用層使用。初始化函數(shù)整體時間為30ms,即RESET復(fù)位結(jié)束到SAMPLE有效讀取DOS/LOT狀態(tài)的延時時間為30ms.讀取位置測試程序每100μs調(diào)用一次角度函數(shù)和速度函數(shù),測試結(jié)果如圖10所示。

圖10中SAMPLE有效時間為427ns;SAMPLE無效時間至讀取角度/速度延時為750ns;R D V E L管腳選擇讀取角度/速度的延時為90ns;CS_RD有效時間為480ns,基本反映出從CS_RD下降沿至讀取角度/速度的延時時間,CS_RD無效至下一次讀取時間為200ns.

因此,測試所得AD2S1205的讀取角度函數(shù),與其驅(qū)動時序符合。測試所得AD2S1205的讀取速度函數(shù),與其驅(qū)動時序符合。通過仿真器驗證,測試程序讀取得到的角度值和速度值,也均符合預(yù)期。

6.結(jié)論

本文基于旋變及其解碼芯片的原理和特點,提出了一種旋變位置解碼系統(tǒng)的設(shè)計方案。試驗結(jié)果表明,本方案的硬件和軟件設(shè)計均滿足電機位置解碼要求,并且時序正確。


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