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DSP变频器算法.pdf

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1.开发板硬件说明
1.1开发板性能简介
1.1.1控制板特性:
1.1.2键盘显示板特性:
1.1.3功率板特性:
1.2控制板硬件说明
1.3功率板硬件说明
2.开发板实验说明
2.1开发环境的建立
2.1.1安装CCS3.3
2.1.2仿真器驱动(以闻亭的TDS510USB为例)
2.1.3配置CCS3.3
2.1.4测试仿真器
2.2GPIO实验
2.2.1连接目标板
2.2.2运行跑马灯程序
2.2.3源程序简析
2.3外部RAM实验
2.3.1连接目标板
2.3.2运行外部RAM实验程序
2.4Timer实验
2.4.1连接目标板
2.4.2运行Timer程序
2.5EEPROM实验
2.5.1连接目标板
2.5.2运行EEPROM程序
2.6SCI实验
2.6.1连接目标板
2.6.2运行SCI程序
2.7PWM实验
2.7.1连接目标板
2.7.2运行PWM程序
2.8EVA实验
2.8.1连接目标板
2.8.2运行eva程序
2.9key&led实验
2.9.1连接目标板
2.9.2运行key_led程序
2.10flash_download实验
2.10.1连接目标板
2.10.2运行flash_download程序
2.11ad实验
2.11.1连接目标板
2.11.2运行ad程序
2.12QEP实验
2.12.1实验目的
2.12.2硬件连接
2.12.3所用到的dsp资源
2.12.4软件流程图
2.13电机控制试验
3.svpwm理论
3.1SVPWM的介绍
3.2空间矢量定义
3.3SVPWM的原理
4.SVPWM程序说明
4.1先看看程序框图
4.2Rampgen模块
4.3vhzprof模块
4.4RotareVevtor模块
4.5Svpwmdq模块
YZ-2812 电机控制开发板说明书 翼志工作室 2009 年 4 月 19 日 (2009 年 8 月 1 日修改) 网站:www.wingzstudio.net 1
1.开发板硬件说明...........................................................................................................................4 1.1 开发板性能简介...................................................................................................................4 1.1.1 控制板特性:............................................................................................................4 1.1.2 键盘显示板特性:................................................................................................... 4 1.1.3 功率板特性:............................................................................................................5 1.2 控制板硬件说明...................................................................................................................6 1.3 功率板硬件说明...................................................................................................................7 2.开发板实验说明............................................................................................................................12 2.1 开发环境的建立.................................................................................................................12 2.1.1 安装 CCS3.3............................................................................................................12 2.1.2 仿真器驱动(以闻亭的 TDS510USB 为例)......................................................13 2.1.3 配置 CCS3.3............................................................................................................16 2.1.4 测试仿真器..............................................................................................................20 2.2 GPIO 实验.......................................................................................................................... 21 2.2.1 连接目标板..............................................................................................................21 2.2.2 运行跑马灯程序......................................................................................................23 2.2.3 源程序简析..............................................................................................................25 2.3 外部 RAM 实验..................................................................................................................27 2.3.1 连接目标板..............................................................................................................27 2.3.2 运行外部 RAM 实验程序...................................................................................... 29 2.4 Timer 实验.......................................................................................................................... 33 2.4.1 连接目标板..............................................................................................................33 2.4.2 运行 Timer 程序......................................................................................................34 2.5 EEPROM 实验................................................................................................................... 36 2.5.1 连接目标板.............................................................................................................36 2.5.2 运行 EEPROM 程序............................................................................................... 38 2.6 SCI 实验..............................................................................................................................41 2.6.1 连接目标板.............................................................................................................41 2.6.2 运行 SCI 程序......................................................................................................... 43 2.7 PWM 实验.......................................................................................................................... 46 2.7.1 连接目标板.............................................................................................................46 2.7.2 运行 PWM 程序.....................................................................................................48 2.8 EVA 实验............................................................................................................................50 2.8.1 连接目标板.............................................................................................................50 2.8.2 运行 eva 程序.........................................................................................................52 2.9 key&led 实验......................................................................................................................54 2.9.1 连接目标板..............................................................................................................54 2.9.2 运行 key_led 程序..................................................................................................56 2.10 flash_download 实验........................................................................................................58 2.10.1 连接目标板...........................................................................................................64 2.10.2 运行 flash_download 程序...................................................................................66 2.11 ad 实验.............................................................................................................................. 69 网站:www.wingzstudio.net 2
2.11.1 连接目标板...........................................................................................................70 2.11.2 运行 ad 程序.........................................................................................................71 2.12 QEP 实验....................................................................................................................... 78 2.12.1 实验目的.............................................................................................................78 2.12.2 硬件连接.............................................................................................................78 2.12.3 所用到的 dsp 资源.............................................................................................78 2.12.4 软件流程图.........................................................................................................79 2.13 电机控制试验..................................................................................................................80 3. svpwm 理论.................................................................................................................................. 82 3.1 SVPWM 的介绍.................................................................................................................82 3.2 空间矢量定义 .............................................................................................................82 3.3 SVPWM 的原理.................................................................................................................84 4. SVPWM 程序说明.......................................................................................................................90 4.1 先看看程序框图................................................................................................................90 4.2 Rampgen 模块.................................................................................................................... 90 4.3 vhzprof 模块....................................................................................................................... 91 4.4 RotareVevtor 模块.............................................................................................................. 91 4.5 Svpwmdq 模块................................................................................................................... 92 网站:www.wingzstudio.net 3
111 .开发板硬件说明 1.11.11.1 开发板性能简介 开发板性能简介 开发板性能简介 1.1.1 1.1.1 1.1.1 控制板特性: 板载 DSP 处理器 TMS320F2812,32 位定点高速数字处理器,最高工作频率 150M。 片内内置 128K * 16 位 FLASH,利用烧写插件可以方便的固化用户程序,FLASH 可加密; 片内内置 18K * 16 位 SRAM; 片内内置 4K * 16 位 BOOT ROM; 片内内置 1K * 16 位 OTP ROM; 扩展 256K * 16 位 SRAM,IS61LV25616。 提供 6 个 LED 发光管,指示 PWM 引脚状态。 提供 1 个蜂鸣器。 提供 1 路 RS-232 接口,可连接 PC 进行实验。 提供 1 路 CAN2.0 接口,方便用户组网。 提供 16 路 AD 输入接口。 提供 1 个 EEPROM,芯片为 24LC16,用与 IIC 总线数据传输实验。 所有 GPIO 口都被引出,方便用户二次开发。 提供与驱动板和显示板接口,方便用户连接。 提供增量式编码器接口。 1.1.2 1.1.2 1.1.2 键盘显示板特性: 此显示板直接用串口就可以控制,免去以前用 DSP 查询键盘和控制显示的麻烦,节省了 cpu 时间。键盘显示板的串口波特率是 9600bps,无校验位,数据位 8,停止位 1。 键盘的使用: 按下显示板上的按钮,显示板向 DSP 板发送键盘信息,显示板的键盘依次从左到右,从上 到下,对应着键值依次为 0x00~0x07,也就是按下相应的键,显示板就向 DSP 板发送相应 的键值。按下键就能检测到一个串口中断,免去了查询的麻烦。 显示的使用: 显示的控制,只需要通过串口向显示板发送一个 8bit 的数。具体的帧格式如下表。 Bit7 Bit 4 1:显示小数点 0:不显示 Bit6~5 00:显示板最左边一位 01:左数第二位 10:左数第三位 0:基本字符 1:特殊字符 Bit 3~0 0000~1111:对应显 示 0~F 0000~0007:依次为 网站:www.wingzstudio.net 4
11:左数第四位 全灭,全亮,d,i,s, p,o,r,- 1.1.3 1.1.3 1.1.3 功率板特性: 电机供电电源 5~220VAC/DC 输入,最大可以驱动 1100W 电机,最大峰值电流可以达 25A。 5VDC 的控制电路电源和 15VDC 的 IGBT 驱动电源。正常工作时 5VDC 电流 0.4A,15VDC 电流 0.15A。 采用专用驱动芯片和高达 25A、1200V 的 IGBT 管。 用霍尔传感器检测输出电流波形,使低压侧和高压侧完全隔离,原边电流 -10A~+10A 对应 输出电压 0.5~4.5V,用于矢量控制。 直流侧电流采样,通过线性光耦隔离。 直流侧电压采样,通过线性光耦隔离。 0~150℃ IGBT 温度检测,模拟输出。 六路 PWM 控制信号输入,采用高速光耦完全隔离高压与低压侧的 PWM 驱动信号,保证驱 动板不受高压干扰。 PWM 上下桥臂直通硬件保护,过流硬件保护。 功率继电器接口和制动电阻接口,可以完成电阻制动实验,或通过两块驱动板完成回馈制动 。 电源输入指示和报警 LED 指示。 网站:www.wingzstudio.net 5
1.21.21.2 控制板硬件说明 控制板硬件说明 控制板硬件说明 电源接口④ 外供+5V 输入,+3.3V 输出。该接口为双排针,“+5V”标识对的一排都为+5V 输 入 ,“GND”和“+3.3V” 同理。在控制板通电后+5V 和+3.3V 指示灯会点亮。 注:在连接了功率板后,功率板会给驱动板供电,请不要在④电源接口处输入+5V。 通信接口②③ ②:标准 RS-232 接口,引脚说明:2-TX,3-RX,5-GND。 ③:CAN 总线接口,引脚说明:1-CANH,2-CANL。 GPIOGPIOGPIO 接口① 对应的功能如排针旁标识所示。 显示板接口⑨ 显示板直接用串口控制,免去以前用 DSP 查询键盘和控制显示的麻烦,节省了 CPU 时间。键盘显示 板的串口波特率是 9600bps,无校验位,数据位 8,停止位 1。引脚 说 明 :1-+5V,3-GND,5-TXB,7-RXB,8、10- 连接显示板点亮指示灯,2、4、6、9-NC 编码器接口⑧ 此编码器接口用于输入差分增量式编码器,此差分信号经过 26ls32 转换成电压信号给 DSP , 在板子上 还留出了此信号的引脚便于测试。此接口可以接两路编码器接口, A,B,Z 和 U,V,W 可以用于接伺服电 机的编码器输出和 hall 输出。 网站:www.wingzstudio.net 6
引脚说明:1 - A,3-A\,5 - B,7 - B\,9 - Z,11 - Z\ 。其中差分信号转换后的 A 连接在 DSP 的 QEP1, B 连接在 QEP2,Z 连接在 QEP11。 2 - U,4 - U\,6 - V,8 - V\,10 - W,12 - W\。其中差分信号转换后的 U 连接在 DSP 的 QEP3,V 连接在 QEP4,W 连接在 QEP12。 13 - +5V,14 - GND 功率板接口⑦ 见功率板硬件说明图标④ AD_IN AD_IN AD_IN 接口⑤ 模拟信号输入引脚,引脚说明:1-模拟地,2-3.3V,3~10-ADCINB7~0,11 和 12-ADCLO ,13~20- ADCINA0~7。 JTAGJTAGJTAG 接口⑥ 仿真及下载程序用。 PWMDAC PWMDAC PWMDAC (10) EVB 的 PWM7,PWM9,PWM11 和 T3CMPDAC 的输出经过一阶有源低通滤波的输出(其中低通滤波 的截止频率可以自己根据需要修改电阻和电容值)用于调试的时候输出需要查看的值,和输出直流量。 1.31.31.3 功率板硬件说明 功率板硬件说明 功率板硬件说明 网站:www.wingzstudio.net 7
电源接口 ②③⑦ ②:需外供+15V 电源。供电正常,旁边的指示灯亮,用于给功率板的 IGBT 驱动部分供电,功耗约 1W, 此+15V 电源的地 220V 整流后的直流侧的地相连,板子上有表明+15V 的接头处为正。注意连接。 ③:需外供+5V 电源,供电正常,旁边的指示灯亮,用于给控制板供电,注意此电源与 +15V 完全隔离, 所有外部的供电与+15V 不能共地,否则可能造成严重后果,(此外与控制板的+5V 是相连的,故这里 供电,控制板就不用供电了)。 ⑦:外部 220V 供电,供电正常,旁边的指示灯亮。我们附送的电源线和一个空开,电源经过空开再给开 发板供电,防止意外发生。 输出接口⑤ 三相 PWM 输出。 继电器接口① 由于直流侧有大电容,则上电的时候对电容充电会有瞬时大电流,这时候插电源的时候容易烧坏熔断 丝,我们可以通过外部使用一个电阻和继电器来防止这种情况。 网站:www.wingzstudio.net 8
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