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基于TMS320F2812的机械手控制平台.doc

上传人:j35w19 文档编号:6877254 上传时间:2019-04-25 格式:DOC 页数:13 大小:605KB
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1、题 目: 基于 DSP 的机械手控制系统 摘要:本项目对基于步进电机的机械手控制平台进行了设计。机械手硬件以TMS320F2812 DSP 芯片为控制核心,由水平方向转动的腰部步进电机、垂直方向转动的手臂步进电机和电磁吸棒三部分组成,机械手臂均能 360 度任意转动。机械手软件包括主控程序、电机运行程序、键盘中断程序、液晶显示接口程序。操作者能通过手动、循环自动和远程遥控等多种控制形式来控制机械手的运行。Abstruct:The robot control platform based on stepper motor is designed.TMS320F2812 DSP chip is u

2、sed as control core in the platform.The plat form is consisted of horizontal stepper motor, vertical stepper motor and electromagnetic absorption rods. The arm of the robot can rotate in 360 degree. The software of robot platform is consisted of master control program, the program of the motor to ru

3、n, Keyboard interrupt program and LCD interface program. The platform can be controlled by manual control ,cycle automatic and remote control 11. 引言机械手能模仿人手和臂的某些动作功能,完成按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。以往机械手大多以 PLC 可编程控制器为控制核心,但是成本太贵,在一些小型工

4、厂不宜使用,而 TI 公司的 C2000 系列 DSP 集微控制器和高性能 DSP 的特点于一身,具有强大的控制和信号处理能力,能够实现复杂的控制算法,在电机控制领域得到了广泛的应用。能够基本满足许多工厂的任务要求,使用2812 芯片的机械手系统因为体积小,价格便宜,可以在大量的场合使用。机械手精确的角度把握,使得流水作业质量大大提升。2. 系统方案 2.1 机械手控制系统功能概述机械手模型如图 2-1 所示:图 2-1 机械手模型1. 水平方向的腰部步进电机 360 度全方位运动,垂直方向的手臂步进电机可以 360 度全方位运动,机械手在两个自由度内角度任意变换,角步速度、精度均可调,使得机

5、械手臂能精确到位。2. 液晶显示屏记录转动圈速和运行时间,显示当前运行情况,根据任务的不同,机械手抓举部分可以选用电磁吸棒,机械抓等,具有很强的通用性。操作者可通过手动、循环自动和远程遥控多种形式控制机械手。22.2 总体设计根据设计功能要求,基于 DSP 的机械手控制系统的结构框图如图 2-2 所示。 2 2 0 VT M S 3 2 0F2 8 1 2继电器腰部步进电机手臂步进电机电磁吸棒按键电路显示电路电源电路最小系统步进电机驱动器5 V 电源1 2 V 电源如图 2-2 基于 DSP 的机械手的结构框图基于 DSP 的机械手控制系统的主要功能模块为:DSP 最小系统、步进电机驱动电路、

6、按键电路、显示电路和电源电路。2.3 具体方案1.核心控制芯片系统需要选用一个控制芯片来控制整个系统的运行,有如下三种方案:方案一:采用 PLC 可编程控制器优 点:寿命长,运行可靠,可多台同时控制,技术已经成熟,在大型机械手中广泛使用。缺 点:体积大,价格昂贵,编程限制于梯形图,算法繁琐。方案二:采用 STC89C51 单片机优 点:体积小,价格便宜,编程简单缺 点: 扩展能力有限,输出口较少。方案三:采用 TMS320F2812 DSP 控制优 点:体积小,运行可靠,输出端口多,可供多台同时使用,编程语言先进,算法简单,能通过算法使机械手精确定位。缺 点:芯片推出时间不长,技术可能不成熟。

7、考虑到多台步进电机之间的协调操作,所以采用 DSP2812 为本次设计的核心芯片。2步进电机驱动电路由于要使用两台功率不一样的步进电机,而 DSP 芯片产生的电流很小,驱动不了步进电机,所以需要步进电机驱动电路,步进电机驱动电路通常可以采用如下方案实现:方案一:利用达林顿管 ULN2003 放大电路来驱动步进电机3优 点:驱动电路简单,驱动小功率电机足够缺 点:驱动电流比较小,驱动步进电机时需考虑步进电机驱动电流。方案二:采用 L298 组成的驱动电路优 点:驱动能力比 2003 强,能带动大功率步进电机,基本不用考虑电流问题。缺 点:电路较为复杂。比较以上两个方案,考虑到这次设计需要使用一台

8、 12V/0.4A 的步进电机,所以采用方案二选用 L298 组成的驱动电路。3显示接口电路因为需要显示步进电机转动模式,以及圈数、精度等情况,所以需要显示模块,可以采用以下方案实现:方案一:采用六位 LED 数码管优 点:电路简单,不需编程只需一个译码器缺 点:显示数据太少,只能显示单位数字,不能充分说明步进电机的实时数据。方案二:采用液晶显示屏 12864优 点:因为可以多行显示,可以充分显示步进电机的实时数据。缺 点:电路较为复杂,需要编程,成本较高。考虑到本次需要使用多台步进电机,所以需要显示的数据比较多,用数码管实现不方便,所以采用液晶屏 12864 组成的显示模块。4.电源电路机械

9、手由步进电机组成,所以需要两台功率不一样的步进电机,可以采用如下两个电机驱动电源方案:方案一:采用 CW7812 稳压电路优 点:电路简单,只需稳压芯片和电容滤波即可,内部包含电流限制、有过流保护和安全区保护,基本不会损坏。缺 点:最大输出电流 1.5A,驱动能力有限,如果使用,每台步进电机都将配一套 12V 电源。方案二:采用 LM2596 开关电压调节器优 点:输出电流能达到 3A,驱动能力强,完全满足两台步进电机缺 点:与 CW7812 稳压电路相比,电路较复杂。考虑到要使用两台电机,输出电流比较大,后期不能带动别的电机,适用性差,所以选用 LM2596 直流斩波电路。2.4 版面设计考

10、虑到系统的稳定性,DSP 工作频率高受外部易干扰,所以单独把 CPU 主控电路设计为一块 PCB 板,步进电机驱动电路、按键电路单独设计为一块 PCB板,电源为一块 PCB 板。如此设计还可使 CPU 控制卡用在别的场合,使它的4通用性更强。3. 系统硬件设计基于 DSP 的机械手控制系统主要由 DSP 最小系统、步进电机驱动电路、按键电路、显示电路和电源电路等组成。3.1 DSP2812 最小系统DSP 最小应用系统包括了时钟电路、复位电路、SRAM、JTAG 仿真接口电路及 D/A 转换电路,电路原理图如图 3-1 所示。电路主要由 DSP2812、30M无源晶振和电源芯片 TPS767D

11、318 等组成,外加少量电阻、电容和电感。TPS767D318 为+5V 输入,可产生+3.3V 和 1.8V 的输出电压供 DSP 使用;同时该芯片产生的复位信号也可供 JTAG 仿真口使用,另外还需加一个 14 脚的JTAG 仿真口以便烧写程序。该系统不管是在仿真模式下,还是在实时运行模式下都可正常使用。R1+C9+C1123J5MP/MC123J6MDXA123J7SPICLKA123J8SPISTEA123J9SCITXDA123J10F3VR4R9R6R10R7R1R8R12U2C2 C3+C6R5 RSTR2 123J1ADREFLO123J12ADREFINR312J13POW+

12、C7 C813579113 1412108642J14JTAGINR13 R14C4 C5 C10 C1C20 C21 C2 C23C24 C25+C19C18+C13C12C14+C15+C17C16D2D1L1L2L3L4NC1 NC2 IGND3/ENI4 INI5 INI6NC7 NC8 2GND9/EN210 IN21 IN212NC13 NC14 NC 15NC 16OUT2 17OUT218SENSE2 19NC 20NC 21/RST2 2OUT123OUT1 24FBI/SE 25NC 26NC 27RST128U3TPS767D318L5VDAIO1 ADINB02 ADI

13、NB13ADINB24 ADINB35 ADINB46ADINB57 ADINB68 ADINB79ADREFM10 ADREFP1 AVSRBG12AVDRBG13 VDA114 VSA115ADREST16 XMP/MC17 XA018VS19 MDRA20 XD021MDXA2 VD23 XD124MCLKRA25 MFSXA26 XD227MCLKXA28 MFSRA29 XD330VDIO31 VS32 XD43SPCLKA34 SPSTEA35 XD536VD37 VS38 XD639SPSIMA40 SPSOMA41 XRD42XA143 XZCS014PWM745PWM846P

14、WM947PWM1048PWM149PWM1250XR/W51VSS52T3PWM53XD754T4PWM5VD56CAP457VSS58CAP559CAP660/C4TRP61/C5TRP62/C6TRP63VDIO64XD865TEST26REST167XD968VD3VL69VSS70TDIRB71TCKINB72XD1073XD1174VD75X276XCLKIN7VSS78T3CTRP79XA280VDIO81XHOLDA82T4CTRP83XWE84XA385VSS86CANTXA87/XZCS28CANRXA 89SCITXB 90SCIRXB91PWM1 92PWM2 93PW

15、M3 94PWM4 95XD1296XD13 97PWM5 98VS 9VD 10PWM6101T1PWM 102XA4 103T2PWM 104VS 105CAP1106CAP2 107XA5 108CAP3 109T1CTRP 10XA611VD 12VS 13VDIO 14T2CTRP 15TDIRA16TCKINA 17XA7 18XCKOUT 19VS 120XA8121C1TRIP 12C2TRIP 123C3TRIP 124XA9 125TMS126TDO 127VD 128VS 129XA10 130TDI131XA1 132XZCS613TSTSEL134/TRST135TC

16、K136EMUO137XA12138XD14139XF140XA13141VSS142VD143XA1414VDIO145EMU1146XD15147XA15148XINT1149XNM1150XINT2151XA16152VSS153VD154SCITXA15XA17156SCIRXA157XA18158/XHOLD159/XRS160XREADY161VD1162VSS1163ADRFIN164VSSA2165VDA216ADINA7167ADINA6168ADINA5169ADINA4170ADINA3171ADINA2172ADINA1173ADINA0174ADCLO175VSSAI

17、O176TMS320F28123.3VAADREFMADREFPAGND3.3VA3.3VAAGNDADRSEMP/MCGNDMDXA1.8V3.3VGNDSPICLKASPISTEA1.8VGNDGND 1.8VGND 3.3V FLASH3VGND 1.8VX1X2GND 3.3V GNDGND1.8VGND1.8VGND3.3VGNDTMSTDO1.8VGNDTDIGND/TRSTTCKEMU0XFGND1.8V3.3VEMU1GNDSCITXDA1.8VRS1.8VAAGNDADREFINAGND3.3VAADCREFLOAGNDADREFMADREFPVCGND ADRSEXF3.3

18、VAGNDADCREFLO3.3VAADREFINAGNDGNDVCRS 3.3V GNDGNDTMSTDIVCTDOTCKEMU0 EMU13.3V/TRSTGNDGNDVCVC1.8V1.8VA3.3V3.3VA3.3VGNDMP/MCMDXASPICLKASPISTEASCITXDAFLASH3V1.8VA AGND1.8V3.3VA AGND3.3V GND3.3VAAGNDGNDX1 X2 AGND GNDAGNDC26C27 C28C291.8VGND3.3VGNDADINB0ADINB1ADINB2ADINB3ADINB4ADINB5ADINB6ADINB7A0A1D0D1D2D

19、3D4D5D6RDXZCS01SPSOMASPSIMAA2 A3PWM7PWM8PWM9PWM10PWM1PWM12D7 D8 D9 D10D1CAP4 CAP5CAP6T3PWMT4PWM WE XZCS2R/W TDIRBTCKINBT3CTRPT4CTRPCANTXA/C4TRP/C5TRP/C6TRPA4A5A6A7A9A10A1PWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6D12D13CAP1CAP2CAP3T1PWMT2PWMCLKOUTT2CTRPC1TRIPC2TRIPC3TRIPTDIRATCKINASCITXBSCIRXBCANRXAA8T1CTRPA12A13A14A1

20、5A16A17A18 D14D15ADINA0ADINA1ADINA2ADINA3ADINA4ADINA5ADINA6ADINA7SCIRXDAXZCS6XREADYXNMIXINT1XINT2MDRAMCLKRAMFSXAMCLKXAMFSRATEST2REST1 XHOLDA/XHOLDL6VC VCA5V仿仿仿仿仿仿2812仿仿仿仿AD仿仿仿仿2812JTAG仿仿仿仿仿2812仿仿仿仿2812仿仿仿仿2812仿仿2812仿仿仿仿 3.3V,1.8V仿仿仿仿GND图 3-1 DSP2812 最小系统原理图3.1.1 TMS320F2812 芯片TMS320F2812 DSP 芯片是在原有

21、TMS320C2XX 系列芯片的基础上推出的,5它是目前 TI 公司 C2000 系列中较高档的一款 DSP 芯片。它的主频为 150MHZ,内含事件管理器、AD 转换,总体性价比高。它可以广泛应用于工业马达驱动,数字电源系统,光网络技术,轮胎压力测试系统,显示屏技术,汽车电子动力转向装置,打印机办公产品和一些潮流的产品开发等等。振荡器、锁相环主要为处理器 CPU 及相关外设提供可编程的时钟,每个外设的时钟都可以通过相应的寄存器进行编程设置;看门狗可以监控程序的运行状态,提高系统的可靠性。DSP 除了提供基本的锁相环电路外,还可以根据处理器内部外设单元的工作要求配置需要的时钟信号。处理器还将集

22、成的外设分成高速和低速两组,可以方便地设置不同模块的工作频率,从而提高处理器的灵活性和可靠性。3.1.2 时钟电路设计如图 3-1 所示时钟电路,因为 TMS320F2812 DSP 内置振荡器电路,只需外加晶体和负载电容即可以产生时钟基准来满足 TMS320F2812 DSP 的时钟输入要求。TMS320F2812 DSP 带有片内锁相环(PLL )时钟模块,其最大的预设比例因子为 5,因此只要配置 U2 为 30MHz 的晶振就可以满足 DSP 的频率工作要求,电容 C2、C3 都为 10pF。3.1.3 复位电路设计DSP 有三种复位方式:上电复位、手动复位、软件复位,前两种是通过硬件电

23、路实现的复位,后一种是通过指令方式实现的复位。 图 3-1 所示复位电路,利用 RC 电路的延迟特性给出复位所需要的低电平时间。在上电瞬间,由于电容 C 上的电压不能突变,所以通过电阻 R 进行充电,充电时间有 RC 的乘积值决定,一般要求大于 5 个外部时钟周期,可根据具体情况选择。为防止复位不完全,参数可选择大一些。 其中电阻 R5 为 10K,电容 C6 为 10F。按钮的作用是当按钮按下时,将电容 C 上的电荷通过按钮串接的电阻释放掉,使电容 C 上的电压降为零;当按钮松开时,电容 C 的充电过程与上电复位相同,从而实现手动按钮复位。3.1.4 SRAM 设计在电机系统的实验阶段,实时

24、控制软件必须经过反复调试和不断优化,而DSP 内部自带的 RAM 一共只有 18K16 位,对于复杂的控制算法将不能胜任,如果直接把不完善的程序烧入到 DSP 芯片内部的 Flash 中,这样频繁地烧写和擦除 Flash 不仅会浪费调试的时间,而且还会影响 Flash 的使用寿命。采用的外部 SRAM 芯片是 ISSI 公司的 IS61LV6416,IS61LV6416 有 16 根数据总线和 16根地址总线,最大存储空间为 64K16 位,同时具有 10ns 的快速读写速度。IS61LV6416 为静态随机存储器,一般由存储矩阵、地址译码器和读 /写控制电路组成。外扩 RAM 设计电路图如图

25、 3-2 所示。61234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 22 14 44 24 14 03 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 32 44 3A 1 5A 1 4A 1 3A 1 2A 1 1C ED 0D 1D 2D 3V C CG N DD 4D 5D 6D 7W EA 1 0A 9A 8A 7A _ HA 0A 1A 2O EU BL BD 1 5D 1 4D 1 3D 1 2G N DV C CD 1 1D 1 0D 8N CA 3A 4A 5A 6A 1 7D 9A 1 5A 1

26、4A 1 3A 1 2A 1 1R A M C ED 0D 1D 3D 23 . 3 VG N DD 4D 5D 6D 7R A M W EA 1 0A 9A 8A 7A 1 6A 0A 1A 2R A M O EG N DG N DD 1 5D 1 4D 1 2D 1 3G N D3 . 3 VD 1 1D 1 0D 9D 8A 3A 4A 5A 6A 1 7I S 6 1 L V 6 4 1 6图 3-2 外扩 RAM 设计电路图3.1.5 D/A 转换电路设计系统中设置了两路D/A输出通道,用来在试验过程中检测相关的物理量,将需要观测的量如电压、电流、转速、磁链、转矩等DSP的计算结果转

27、化成模拟量,用示波器观测结果,将使调试过程更加直接和感性。D/A 转换器电路连接如图3-3 所示。AGND1OUTA2REBA3REFA4DGND5DACA/DACB6DB77DB68DB59DB410 DB3 11DB2 12DB1 13DB0 14CS 15WR 16VDD 17REFB 18REBB 19OUTB 20U9TLC7528TLC7528C901104VCCA VCCAC902104VCCD0D1D2D3D4D5D6D7DAOUTADAOUTBDACABDAWRDACS123JP901DAoutDAOUTADAOUTBAGND图 3-3 D/A 转换器电路连接图当 5V 电源

28、电压工作时,TLC7528C 的数字输入提供 TTL 兼容性。TLC7528C 可以用 5V 至 15V 范围内的任何电源电压工作;但是 5V 以上输入逻辑电平不与 TTL 兼容。73.2 步进电机驱动电路步进电机的驱动模块采用 SGS-THMOSON Microelectronics 所生产的双全桥步进电机专用驱动芯片 L298N,经过总线驱动器的步进电机驱动信号后,经过光耦隔离接入 L298N 再接入步进电机控制信号端。步进电机驱动电路如图 3-4所示。T1OPTOISO1T2OPTOISO1T3OPTOISO1T4OPTOISO1LED1LEDLED2LEDLED3LEDLED4LEDR

29、11KR21KR31KR41K5VR51KR61KR71KR81K5V1234IN1-IN4CON4IN15 IN27IN310 IN412EN A6 EN B11GND8VSS 9VS 4OUT1 2OUT2 3OUT3 13OUT4 14ISEN A 1ISEN B 15L298N-1L298N121PWMACON2121PWMBCON2C2104+C1100UFD1IN4007 D2IN4007 D3IN4007 D4IN4007D5IN4007 D6IN4007 D7IN4007 D8IN4007+C3100UFC4104 12POWER 12VCON41234MOTOR1CON45V

30、GNDGND12VGNDGNDGND12V5V12POWER 5VCON15VGND图 3-4 步进电机驱动电路L298N 内部包含 4 信道逻辑驱动电路,是一种二相和四相步进电机的专用驱动器,可同时驱动 2 个二相或 1 个四相步进电机,内含二个 H-Bridge 的高电压、大电流双全桥式驱动器,接受标准 TTL 逻辑准备信号,可驱动 46V、2A以下的步进电机,且可以直接通过电流来调节输出电压。3.3 显示接口电路显示模块采用的是 LCD12864 液晶模块,具有显示当前步进电机运行状态,显示电机运行步数,以及当前速度标志。12864 显示模块接口电路如图 3-5 所示。123456789

31、1 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 0V C CV C CV C CR SW RL C D E ND 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7R D1 2 8 6 4图 3-5 12864 显示模块电路8用 12864 多行显示对当前步进电气运行状况时时进行监控,因为涉及多台步进电机,需要显示的数据较多,所以选择采用可以多行显示的 12864 液晶显示屏。3.4 电源模块220V 交流电经过整流,滤波,稳压,输出一路 5V,一路 12V 稳定电压。如图 3-6 电源电路所示。桥式整流电容滤波1 2 V 稳压5 V 稳压D S P 最小系统 步进电机电源 2 2

32、0 V图 3-6 电源电路TPS767D318 电源电路如图 3-7 所示。当采用双电源器件芯片设计系统时,需要考虑系统上电或掉电操作过程中内核和 I/O 供电的相对电压和上电次序。通常情况下,在芯片内部内核和外部 I/O 模块采用独立的供电结构,如果在上电或掉电过程中两个电压的供电起点和上升速度不同,就会在独立的结构(内核和外部 I/O 模块)之间产生电流,从而影响系统初始化状态,甚至影响器件的寿命,而且隔离模块之间的电流还会触发器件本身的闭锁保护,尽管 TI 公司的 DSP 上电过程中允许两种供电有一定的时间差。为了提高系统的稳定性和延长器件的使用寿命,在设计时必须考虑上电、掉电次序问题。

33、对于 DSP 内核和外设供电次序控制可以采用多种方法,主要有两种方法:采用分离原件 P 通道MOSFET 管和 TI 公司提供的电源分配开关。5V 再用 CW7805 稳压芯片,电路简单,供给电源芯片 TPS767D318。输出 1.8V/3.3V 电压。另外一路采用LM2596 直流斩波,恒定输出 12V 电压提供给两台步进电机,图 3-8 为 LM2596直流斩波电路。L1 10mHL2 10mHL3 10mHL4 10mHNC1NC2IGND3/ENI4INI5INI6NC7NC82GND9/EN210IN211IN212NC13NC14 NC 15NC 16OUT2 17OUT2 18

34、SENSE2 19NC 20NC 21/RST2 22OUT1 23OUT1 24FBI/SE 25NC 26NC 27RST1 28U3TPS767D318GNDGNDVCCVCC1.8V1.8VA3.3V3.3VA图 3-7 TPS767D318 电源电路9Vin1Out 2ON/OFF5GND3Feedback 4U1 LM2596-ADJD21N5822L147uH+C2220uf+C1220ufR41kC10CAPL233uH+C3220ufL433uH L1033uH AGND1+5.2R2RES-T123JP820W2134D4BRIDGE1图 3-8 LM2596 直流斩波电路

35、4. 系统软件设计系统软件主要实现步进电机在运行时的调速、步数、运行顺序。在整个系统中用到了 TMS320F2812 芯片的主要资源有:通用定时器、 GPIOA 口、GPIOB 口等。系统软件包括以下模块:主程序、键盘中断处理程序、液晶显示程序、电机运行程序。4.1 主程序为了实现系统处理数据和控制的实时性,系统主要功能在中断程序中完成,主程序的功能是实现系统初始化、LCD 显示系统启动信息和开启中断等功能。主控程序流程图如图 4-1 所示。系统初始化中,完成的任务:1.系统时钟配置为 30MHZ;2.将 GPIOA 口设置为普通 IO 口,将 GPIOB 口设置为普通 IO 口,将GPIOD

36、 口设置为普通 IO 口;3.对初始值进行清零初始化;4.对 LCD 液晶显示屏进行初始化控制;5.开启系统总中断;开始系统初始化显示启动界面开启键盘和更新数据系统初始化等待中断图 4-1 主控程序流程图104.2 键盘中断处理程序键盘中断进入清除中断标志读键值是否键盘中断 ?键处理键盘中断返回键值正确吗?NNY图 4-2 键盘中断处理程序流程图 键盘中断处理程序流程图如图 4-2 所示。键盘中断处理程序用来实现对键盘有键按下时键值的读取。键盘接口占用的是 TMS320F2812 的 GPIOD 口的资源,当有键按下时,定时器向 CPU 发出中断请求,CPU 进入中断处理程序。4.3 液晶显示

37、程序液晶显示程序是用来实时显示步进电机运行状态的,液晶接口占用的是TMS320F2812 的 GPIOB 口的资源,每当按键按下时都要执行一步 display。液晶显示程序流程图如图 4-3 所示。按键按下判断给定值是否为 0 / 1 / 2 ?取相应指令液晶显示给定值图 4-3 液晶显示程序流程图115 系统创新基于 DSP 的机械手控制系统具有以下创新处:1.机械手由腰部步进电机与手臂步进电机组成,在两个自由度的空间内能自由旋转,没有死角。2.可流水线作业,速度可调,旋转精度可调,稳定性高,抗干扰能力强。3.采用高端控制芯片,可执行冗长、复杂的程序,能更好的进行二次开发。3.小巧精致,适合

38、很多场合,通用性强。4.功耗低,高效率,节能减排。6 评测与结论系统设计制作完成后,进过运行和调试后,我们以 12V/0.4A 和 9V/0.2A 的步进电机进行调试,两台步进电机已经可以实现机械手的功能。不足与改进:在测试过程中,短期运行效果很好,在长时间运行时候,步进电机驱动器会很烫,这里采用的 L298 可能还是不适合驱动这种功率大的步进电机,如果要驱动大功率的步进电机应该采用 H 桥驱动器,用晶闸管代替效果会更好,液晶显示反应比较缓慢,这是我们下面要改进和完善之处。后期制作:步进电机各个部分工作正常,一切正在向我们预期的目标前进,下面的设计任务主要对两台步进电机之间的动作相协调,最终制成机械手平台,机械手抓物部分(电磁吸棒)将在后期制作中完成,另外液晶显示模块也将在后期工作中完成。CPU 控制卡如图 6-1 所示。基于 DSP 的机械手控制系统如图 6-2、6-3 所示。12

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