TW-X61型DSP電機控制實驗箱
一、概述
TW-X61型DSP電機控制實驗箱采用模塊化結構,主要由F28335開發(fā)板、DSP仿真器(XDS510、XDS100V2、XDS100V3、XDS100V3隔離版進行選擇)、BLDC直流無刷電機、直流電機、42步進電機、BLDC驅動模塊、直流電機驅動模塊、GPIO擴展功能模塊、W5300網口通訊模塊、液晶觸控屏等主要模塊組成,該實驗箱資源豐富、組合靈活、性價比高、是高校、研究院所學習或者無刷直流電機控制良好的組合實驗箱。
實驗箱實物圖
二、產品簡介
原理框圖
1、采用DSP開發(fā)板+電機驅動板+DSP外擴網口模塊+DSP外擴GPIO功能運用模塊+液晶觸控顯示的組合操作平臺,方便用戶實現(xiàn)電機控制的一體化開發(fā);
2、DSP端采用公司自主研發(fā)的28335實用板開發(fā)板,以現(xiàn)今主流TMS320F28335為核心,采用六層核心板+底板的形式;
3、BLDC電機平臺采用三相全橋隔離控制,PID算法,保證電機運轉;
4、直流電機驅動板控制信號使用灌電流驅動方式,支持絕大多數單片機直接驅動;
5、42步進電機驅動器具有高穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾性的經濟型步進電機驅動器,適用于各種工業(yè)控制環(huán)境,具有自動半流, 低壓關斷、過流保護和過熱停車功能;
6、板載硬件資源豐富,外擴功能強大,可滿足各類項目實驗;
7、7.0寸觸控顯示,采用工業(yè)類級別,滿足惡劣的工作環(huán)境,友好的人機界面方便您的操作;
8、W5300模塊支持軟、硬件混合TCP/IP協(xié)議: TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet;支持8個獨立的端口(sockets)同時連接;網絡數據傳輸,速率可達到80Mbps;支持ADSL連接 (支持PPPOE協(xié)議,帶PAP/CHAP驗證);
9、GPIO擴展功能模塊包括3x4矩陣鍵盤、12864LCD接口、4段8位數碼管、溫濕度傳感器、紅外信號輸入接口、8路LED、直流小電機及步進小電機;
10、采用分拆獨立的模塊化設計理念,既可獨立演示,又可整體工作;
11、對于電機控制設計的電機控制口;
12、詳細的用戶手冊,讓您輕松入門掌握;
13、注重EMI設計,穩(wěn)定,包括外擴和所有外設資源;
14、主流的F28335平臺,是電機控制領域和電力檢測領域的選擇;
15、豐富的實驗例程,可滿足各種教學實驗,尤其電機控制領域,方便用戶對其進行移植。
三、設備參數
序號 | 項目 | 要求 | |
D S P 端 | 1 | 主處理器 | TMS320F28335(開發(fā)板形式) |
2 | 485接口 | 一路485接口 | |
3 | RS232異步串口 | 一路RS232接口跳選,可以與上位機進行串行通信,RS232電平 | |
4 | CAN | 用于CAN總線組網 | |
5 | PWM接口 | 12路PWM(包含6路增強型PWM) | |
6 | ADC輸入接口 | 16路AD輸入接口,反饋電機的狀態(tài) | |
7 | 音頻接口 | Audio接口,提供錄音、播音功能 | |
8 | 捕捉接口 | 6路CAP捕捉口(和正交編碼脈沖引腳共用) | |
9 | DSP外擴接口 | 20位地址線和16位數據線及其他 | |
10 | SD卡接口 | 用戶自配SD卡 | |
11 | 開關電源 | +5V,5A | |
B L D C 端 | 12 | 三相無刷電機接口 | 可以與12V—36V電機相連,額定電流不超過4A |
13 | 電機類型 | 有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機相連 | |
14 | 26針接口,包括PWM脈沖輸入接口,AD接口 | 可以與TW-F28335A/B、 DSP-F2812/basic相連,PWM輸入 | |
15 | BLDC_HALL接口 | 位置傳感器電機的霍爾傳感器輸出 | |
16 | CAP_BEMF接口 | 與控制端CAP相連,無位置傳感器電機反電動勢輸出端 | |
17 | CAP_HALL接口 | 與控制端CAP相連,有位置傳感器的電機霍爾輸出端 | |
18 | 電機電源輸入接口 | 24V直流母線電壓的輸入端 | |
直流電機端 | 19 | 兩相直流電機接口x2 | 可以與7V—24V電機相連,額定電流不超過3A,防反接 |
20 | 電機類型 | 兩相直流電機 | |
21 | 10針接口,包括3.3V-5.0V控制信號,5V電源 | 控制信號可由任意單片機相連,信號輸入范圍3.3V-5.0V | |
22 | 電機電源輸入接口 | 24V直流電源輸入端 | |
42步進電機端 | 23 | 兩相步進電機接口 | 驅動 35、 39、 42、57 型 4、 6、 8 線兩相混合式步進電機,其細分數有 4 種, 16 細分 |
24 | 電機類型 | 42型4線兩相混合式步進電機 | |
25 | 6針接口,包括控制信號,電源 | 由單片機給出5V脈沖信號 | |
26 | 電機電源輸入接口 | 24V直流電源輸入端 | |
顯 示 端 | 27 | 液晶顯示屏 | 工業(yè)級7.0寸LCD串口屏,800*480分辨率,5V供電,帶觸摸 |
28 | 核心處理器 | CORTEX-M3內核+高速FPGA | |
29 | 通訊接口 | RS232電平 | |
30 | 上位機軟件 | VisualTFT | |
DSP外擴模塊 | 31 | W5300網口模塊 | 支持軟、硬件混合TCP/IP協(xié)議: TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet;支持8個獨立的端口(sockets)同時連接;網絡數據傳輸,速率可達到80Mbps;支持ADSL連接 (支持PPPOE協(xié)議,帶PAP/CHAP驗證) |
32 | GPIO擴展運用模塊 | 包括3x4矩陣鍵盤、12864LCD接口、4段8位數碼管、溫濕度傳感器、紅外信號輸入接口、8路LED、直流小電機及步進小電機 |
四、技術指標
?主處理器 TMS320F28335,主頻150MHz
?SRAM 片內:34K ×16位,0等待
片外:512K×16位,15ns
?FLASH 片內:256K×16位,36ns
片外:512K×16位,70ns
?ROM 片內:BOOT ROM 8K×16位
片內:OPT ROM 1K×16位,36ns
?A/D 片內:2×8通道,12位分辨率,80ns轉換速率,0~ 3V輸入量程
?SCI 異步串口 2通道,MAX3232 & MAX485
?CAN總線 1通道,符合CAN2.0規(guī)范,峰值傳輸速率1Mbps
?網口 網絡數據傳輸,速率可達到80Mbps
?工作溫度 0~70℃
28335實用板參數
?核心板上外擴512K ×16位FLASH,可擴512K×16位。
?核心板上外擴256K(512K可選) ×16位SRAM,可擴512K×16位。
?底板有一路MAX3232和一路MAX485轉換電路,方便與上位機通信。
?底板有一路CAN2.0轉換電路。
?底板有耳機插孔,可實現(xiàn)播音。
?底板有聽筒插孔,可實現(xiàn)錄音。
?底板有16路AD輸入接口。(精度:12位,輸入電壓范圍:0~3V,轉化時間:80ns)。
?底板有兩組電機控制接口,每組可以控制一臺3相電機。
?底板有4個發(fā)光二極管,可用于調試程序和監(jiān)測等。
?底板有一個X1226實時時鐘和1KB的I2C EEPROM。
?底板提供總線開放,數據線16位,地址線20位,特殊功能引腳,方便用戶二次開發(fā)。
BLDC技術指標
?直流母線電壓+12~36V
?電機額定電流不超過 4A
?電機霍爾傳感器的供電電壓+5V
?過壓過流指示
直流電機驅動板技術指標
?支持電機電壓 7-24V,防反接
?雙路電機接口,每路負載電流 3A,每路有獨立的 3A 過流保護
?與 L298N 電機驅動芯片控制信號同邏輯,每路都支持三線控制使能、正反轉及制
動
?使能信號可外接 PWM,正反轉控制信號可串聯(lián)限位開關
?控制信號使用灌電流驅動方式,支持絕大多數單片機直接驅動
?使用光耦對全部控制信號進行隔離
42步進電機驅動板技術指標
?TB6560 驅動器采用直流電源供電,供電電壓范圍為 8V DC-35V DC,建議使用 24V DC
供電,推薦使用 24V/5A 開關電源進行供電
?TB6560 驅動器采用差分式接口電路可適用于差分信號,單端共陰及共陽等接口,通過高
速光耦進行隔離,允許接收長線驅動器,集電極開路和 PNP 輸出電路的信號
?驅動器主要用于驅動 35、 39、 42、57 型 4、 6、 8 線兩相混合式步進電機,其細分數有 4 種, 16 細分
?其驅動電流范圍為 0.3A-3A,輸出電流共有 14 檔,電流的分辨率約為 0.2A
?具有自動半流, 低壓關斷、過流保護和過熱停車功能
?轉速指示
液晶屏幕產品規(guī)格
產品型號 | DC80480B70_02TW |
產品類型 | 基本型 |
核心處理器 | CORTEX-M3內核+高速FPGA |
尺寸 | 7.0寸 |
分辨率 | 800*480 |
顏色 | 64K色,16位RGB |
通訊接口 | RS232 |
圖片下載 存儲容量 | USB2.0/SD卡/UART 1Gbit,任意大小圖片存儲,累加可存儲457張全屏圖片 |
圖層 | 2個圖層,層與層之間可拷貝疊加顯示 |
SD卡接口 | 支持,用于脫機量產和線長圖片更新 |
鍵盤接口 | 支持,外接4*4矩陣鍵盤 |
觸摸 | 支持 |
功耗 | 開背光:202mA@5V 關背光:86mA@5V |
電壓輸入 | 5-26V |
屏有效顯示尺寸 | 長×寬=95.0mm×53.8mm |
產品尺寸 | 長×寬×高=121.8mm×74.7mm×13.5 |
產品凈重 | 90g |
外殼 | 無 |
配套上位機PC機軟件 | VisualTFT |
組態(tài)控件 | 支持按鈕空間、文本空間、進度條控件、儀表、動畫和曲線等常用控件 |
系統(tǒng)鍵盤 | 內置虛擬數字鍵盤和英文輸入法 |
電機驅動模塊實驗項目
序號 | 實驗項目 | 說明 |
1 | 有位置傳感器無刷電機的開環(huán)控制 | |
2 | 有位置傳感器無刷電機的閉環(huán)控制 | |
3 | 無位置傳感器無刷電機的開環(huán)控制 | |
4 | 有位置傳感器無刷電機的實驗箱的控制 | |
5 | 提供整個系統(tǒng)中所有的可編程器件的源代碼 | |
6 | 直流電機的控制 | |
7 | 42步進電機控制 |
五、28335實用板實驗項目
序 號 | 實驗內容 |
實驗1 | GPIO-LED測試 |
實驗2 | GPIO-Button實驗 |
實驗3 | TIMER0定時測試 |
實驗4 | TIMER1定時測試 |
實驗5 | External_Interrupt_button實驗 |
實驗6 | FFT實驗 |
實驗7 | AIC23實驗 |
實驗8 | SCIB_RS232實驗 |
實驗9 | SCIB_RS232實驗 |
實驗10 | SD-DPI-Fatfs實驗 |
實驗11 | FPU試驗 |
實驗12 | WATCHDOG實驗 |
實驗13 | 39VF800實驗 |
實驗14 | EXRAM測試 |
實驗15 | I2C-rtc實驗 |
實驗16 | EEPROM測試 |
實驗17 | DMARAM試驗 |
實驗18 | PWM試驗 |
實驗19 | CAP測試 |
實驗20 | PWM-CAP測試 |
實驗21 | SPI_LOOKBACK_INT實驗 |
實驗22 | McBSP-SPI-LOOKBACK實驗 |
實驗23 | McBSP-SPI-LOOKBACK_INT實驗 |
實驗24 | McBSP_DMA實驗 |
實驗25 | AD實驗 |
實驗26 | ADC_SOC_INT實驗 |
實驗27 | CAN實驗 |
實驗28 | CAP-APWM實驗 |
實驗29 | HRPWM_SFO實驗 |
實驗30 | HRPWM實驗 |
實驗31 | 卷積實驗 |
六、實驗箱綜合測試程序說明
實驗準備:
裝有CCS3.3的PC一臺,XDS510仿真器一部,試驗箱所用例程見附贈資料文件夾下的“BLDC試驗箱例程"。
1、添加工程文件:
首先在菜單的Project中選擇Open,如下圖6-1所示:
圖6-1 添加工程步驟1
在彈出的窗口中,找到工程文件并雙擊進入,找到以.pjt為后綴的文件,雙擊該文件就可以添加進CCS,如下圖6-2所示:
圖6-2 添加工程步驟2
在CCS左側的工程欄中可以看到已經打開的工程,表明添加成功,如下圖6-3所示:
圖6-3 添加工程完畢
2、加載.out文件進DSP的步驟
圖6-4 加載文件步驟1
在彈出的窗口中,找到Debug文件并雙擊進入(如果沒有該文件則直接尋址.out為后綴的文件雙擊加載),找到以.out為后綴的文件,雙擊該文件就可以加載進DSP,如下圖6-5所示:
圖6-5 加載文件步驟2
圖6-6 加載文件步驟3
開機啟動,進入顯示界面,按照上面的方法依次加載附贈的三個實驗例程,出廠預設三個實驗,綜合測試、直流電機控制、步進電機控制及直流無刷電機控制。
① 首行的綜合程序實驗,加載LED例程,點擊LED顯示進入綜合測試畫面,內設三個模塊測試,在CCS上點擊運行程序,然后分別點擊觸摸屏的LED控制、溫度、濕度按鈕就可以觀察到實用板的LED變化以及溫濕度顯示,然后點擊數碼管顯示旁邊的空白框,會彈出系統(tǒng)鍵盤,然后輸入數字,點擊ENTER,就可以觀察到實用板轉接板上的數碼管變化(注意:一次只能輸入一個數字,連續(xù)輸入時先刪除掉原先輸入的數字,再重新輸入);
② 加載sensor-closeloop例程并運行程序,然后點擊電機控制進入電機控制界面,預設了開始、停止、加速、減速功能:
點擊開始,電機啟動:
點擊停止,點擊停止轉動:
點擊加速,電機轉速升高:
點擊減速,電機轉速減慢:
③ 加載DC-motor例程并運行程序,然后點擊直流電機控制,預設了開始、停止、正轉、反轉功能。
④ 加載STEP-motor例程并運行程序,然后點擊步進電機控制按鈕,預設了開始、停止、正轉、反轉、加速及減速功能。
七、F28335實用板資料及例程
見附件1
八、CCS軟件安裝包及教程
見附件2
九、BLDC驅動板資料及例程
見附件3
十、兩相直流電機驅動板資料
見附件4
十一、42步進電機驅動板資料
見附件5
十二、W5300網口模塊資料及例程
見附件6
十三、組態(tài)串口屏資料
見附件4
十四、供貨清單
設備組件 | 數量 | 備注 |
使用維護說明書 | 1本 | |
數據管理軟件光盤 | 1套 | |
檢驗報告 | 1份 | |
合格證 | 1份 | |
裝箱單 | 1份 | |
驗收單 | 1份 | |
保修卡 | 1份 |
十五、保修與服務
本產品自收貨之日起12個月內在遵守運輸、存儲和使用規(guī)則的情況下,如其質量低于技術標準的,公司將負責免費維修或更換。當在保修期內軟件進行了升級,公司將免費提供,但不另行通知。在使用本產品中產生任何技術問題歡迎與本公司交流。
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