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DSP课程设计指导书
SEED-BLDC模板
本章描述SEED-BLDC模板的物理布局,说明各连接器的定义、跳针的设置,以及它们在模板上的位置。
5.1板子外形和物理尺寸
SEED-BLDC采用两层板工艺,长116.9mm×100.7mm,采用表面贴装元器件,元器件双面安装。
SEED-BLDC模板正面布局如下图所示:
SEED-BLDC模板反面布局如下图所示:
5.2连接器
SEED-BLDC模板上有7个连接器,如下表所示:
连接器
引脚数
功能
P3
3
三相无刷电机U、V、W
P4
5
有位置传感器电机的霍尔传感器输出端
P5
4
模拟部分电源的输入端
P6
26
电机控制驱动部分接口,包括PWM和AD等
P8
5
与控制部分CAP接口,无位置传感器电机反电动势输出端
P9
5
与控制部分CAP接口,有位置传感器的电机霍尔输出端
P10
2
电机的直流母线电压的输入端
5.2.1P3:
三相无刷电机U、V、W
图5-3三相无刷电机U、V、W的输入端
SEED-BLDC上有一个三孔的凤凰端子,为三相直流无刷电机U、V、W的输入端。
如图5-3。
5.2.2P4:
有位置传感器的电机的霍尔传感器输出端
采用2mm间距、5-芯单排直插式连接器,与有位置传感器的电机的霍尔传感器输出
端相连。
其定义如下表:
引脚号
信号
方向
1
+5V电源
输出
2
HALL1
输入
3
HALL2
输入
4
HALL3
输入
5
DGND
—
5.2.3P5:
模拟部分电源的输入端
SEED-BLDC上有一个4针的插座,用于模拟部分电源的输入端,其定义如下表:
引脚号
信号
方向
1
+15V电源
输入
2
-15V电源
输入
3
GND
—
4
+5V电源
输入
5.2.4P6:
电机控制驱动部分接口
电机控制驱动部分接口采用2.54mm间距、26-芯双排直插式连接器,其引脚定义如下:
引脚号
信号
方向
1
PWM1
输入
2
PWM2
输入
3
PWM3
输入
4
PWM4
输入
5
PWM5
输入
6
PWM6
输入
7
—
—
8
—
—
9
PDPINTA
输出
10
—
—
11
LED1
输出
12
LED2
输出
13
LED3
输出
14
—
—
15
—
—
16
GND
—
17
GND
—
18
GND
—
19
—
—
20
—
—
21
—
—
22
—
—
23
—
—
24
—
—
25
AD1
输出
26
AD0
输出
5.2.5P8:
无位置传感器电机反电动势输出端
采用2mm间距、5-芯单排直插式连接器,其引脚定义如下:
引脚号
信号
方向
1
+5V电源
输出
2
CAP1
输出
3
CAP2
输出
4
CAP3
输出
5
DGND
—
5.2.6P9:
与控制部分CAP接口,有位置传感器电机霍尔输出端
引脚号
信号
方向
1
+5V电源
输出
2
CAP4
输出
3
CAP5
输出
4
CAP6
输出
5
DGND
—
5.2.7P10:
电机的直流母线电压的输入端
SEED-BLDC上有一个两孔的凤凰端子,为三相直流无刷电机直流母线电压的输入
端,如图5-4。
图5-4直流母线电压的输入端
5.3LED指示灯
在SEED-BLDC系统中共有5个指示灯,分别为D12、D13、D14、D15、D16,
其具体功能如下表:
标号
功能
D12
过流指示,当母线电流过大时,灯点亮,否则熄灭
D13
过压指示,当直流母线电压过大时,灯点亮,否则熄灭
D14
程序运行显示
D15
模拟电源+5V的输入显示
D16
功率部分电源+5V的显示
SEED-BLDC系统的测试程序包括一下几个部分:
⏹有位置传感器无刷电机的开环控制
⏹有位置传感器无刷电机的闭环控制,采用PID控制
⏹无位置传感器无刷电机的开环控制
⏹若与实验箱连,与上位机相连的有位置传感器的无刷电机的闭环PID控制
注:
测试程序的工程调试环境是以合众达公司的USB口仿真器建立的,为了方便
起见,推荐用户使用合众达公司的USB口仿真器进行测试。
如果使用其他类型的仿真
器,请参考附录创建相应的工程调试环境。
6.1有位置传感器无刷电机的开环控制
测试过程如下:
⏹将P3和三相无刷电机的U、V、W连接;将电机的霍尔传感器输出与SEED-BLDC的P4相连;
⏹P10与+24V的外接电源相连;
⏹P5和外接的开关电源相连或者和实验箱上的电源接口相连;
⏹P6和DEC2812的J17相连,注意正确连接,勿接反;P9和DEC2812的J18相连
⏹上电观察D15和D16指示灯是否点亮,否则断电检查系统。
⏹将sensor-openloop目录拷贝到CCS集成开发环境下的myprojects目录下;
⏹打开CCS,在CCS中用Project→Open…命令,加载sensor-openloop目录下的edit.pjt;
⏹在CCS中用File→LoadGEL…命令,加载sensor-openloop目录下的F2812.gel;
⏹在CCS中用File→LoadProgram…命令,加载sensor-openloop目录下的edit.out;
⏹在CCS中用Debug→GoMain命令执行到C的main()函数处,如图6-1;
⏹按F5运行,电机变以一定的速度旋转起来,通过观察变量Speed的值,可以知道此时速度的值;通过观察数组test[]的值,可以知道过去一段时间内速度的值,如图6-2;
⏹程序运行过程中,灯D14闪烁,表示程序在运行;如果灯D13点亮,表明有过压现象出现;如果灯D12点亮,表明有过流现象出现。
6.2有位置传感器无刷电机的闭环控制
测试过程如下:
⏹将P3和三相无刷电机的U、V、W连接;将电机的霍尔传感器输出与SEED-BLDC的P4相连;
⏹P10与+24V的外接电源相连;
⏹P5和外接的开关电源相连或者和实验箱上的电源接口相连;
⏹P6和DEC2812的J17相连,注意正确连接,勿接反;P9和DEC2812的J18相连
⏹上电观察D15和D16指示灯是否点亮,否则断电检查系统。
⏹将sensor-closeloop目录拷贝到CCS集成开发环境下的myprojects目录下;
⏹打开CCS,在CCS中用Project→Open…命令,加载sensor-closeloop目录下的edit.pjt;
⏹在CCS中用File→LoadGEL…命令,加载sensor-closeloop目录下的F2812.gel;
⏹在CCS中用File→LoadProgram…命令,加载sensor-closeloop目录下的edit.out;
⏹在CCS中用Debug→GoMain命令执行到C的main()函数处;
⏹按图6-3设定断点,按F5运行,电机便旋转起来,通过观察变量Speed的值,可以知道此时速度的值;通过观察数组test[]的值,可以知道过去一段时间内速度的值;
⏹在CCS中用View→Graph→Time/Frequency…命令,按图6-3进行设置,点击OK后即可观察到电机从启动到旋转2000转的过程中速度的变化曲线,如图6-4;
⏹在weizhisudupid.c文件中通过改变参数kp,ki,kd的值,重新编译下载运行后,按上一步重新观察图形,便可以得到不同参数下速度的变化曲线;
⏹程序运行过程中,灯D14闪烁,表示程序在运行;如果灯D13点亮,表明有过压现象出现;如果灯D12点亮,表明有过流现象出现。
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