為了提高步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和控制精度， 提出基于數(shù)字信號(hào)處理器T MS320LF2407A 的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法， 包括系統(tǒng)硬件、軟件及加減速控制算法的設(shè)計(jì); 并運(yùn)用CAN 總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了DSP 與工控機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試， 結(jié)果驗(yàn)證了步進(jìn)電機(jī)加減速控制算法的正確性和有效性。

　　步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 其轉(zhuǎn)子角位移與輸入脈沖的個(gè)數(shù)成正比， 其轉(zhuǎn)動(dòng)速度與輸入脈沖的頻率成正比， 通過(guò)改變脈沖頻率可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的調(diào)速; 同時(shí)， 步進(jìn)電機(jī)易于與計(jì)算機(jī)和其它數(shù)字元件接口， 因此被應(yīng)用于各種數(shù)字控制系統(tǒng)中。

　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展， 數(shù)字信號(hào)處理器以其強(qiáng)大的運(yùn)算處理功能、較高的控制精度而在自動(dòng)控制系統(tǒng)中普遍使用。在眾多DSP 型號(hào)中， TMS320LF2407A 作為TI 公司的一款新型16 位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器， 以其外設(shè)集成度高、A/ D 轉(zhuǎn)換速度快等特點(diǎn)， 而被廣泛用于電機(jī)數(shù)字化控制。

　　為了提高步進(jìn)電機(jī)的控制性能和精度， 本文以TMS320LF2407A 為核心， 實(shí)現(xiàn)了三相步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì); 并運(yùn)用CAN 總線技術(shù)， 完成了上位機(jī)與步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。

　　基于DSP 和CAN 總線的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。整個(gè)系統(tǒng)主要由數(shù)字信號(hào)處理器、CAN 總線及其接口電路、工控機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等部分組成。

　　本系統(tǒng)上位機(jī)經(jīng)CAN 接口適配卡與總線相連， 實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的監(jiān)控和管理。下位機(jī)選用TMS320LF2407A，通過(guò)CAN 驅(qū)動(dòng)器PCA82C250 連接至CAN 物理總線 ;DSP 用于接收上位機(jī)指令， 實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制及向上位機(jī)發(fā)送電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和各種參數(shù)。在此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中， 可配置多個(gè)節(jié)點(diǎn)， 各節(jié)點(diǎn)之間都能通過(guò)CAN 總線交換信息。

　　DSP 與CAN 總線接口電路主要用于完成工控機(jī)與步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信， 電路如圖2 所示。

　　電路選用PCA82C250 作為CAN 控制器和CA N 總線間的接口， 提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送和接收能力。為提高系統(tǒng)抗干擾性能， 在DSP 與PCA82C250 之間增加了光電隔離電路， 隔離采用高速光耦6N137， 其最高響應(yīng)頻率可達(dá)10 MHz。電路中， PCA 82C250 的輸出引腳CANH 和CANL 之間必須并聯(lián)120