基于網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)的電機控制系統設計

摘要：設計了基于網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)的電機控制與測量系統方案。給出系統硬件組成，實(shí)現6路PWM控制通道，5路電機速度檢測通道，并通過(guò)SPl接口與NETCON控制器完成通信。解決了對電機控制系統多路電機中任一路電機的轉速與相位的實(shí)時(shí)監控，實(shí)現了單片機與ARM系列處理器之間的通信。此電機控制系統與嵌入式網(wǎng)絡(luò )化控制器組合于一體能夠完成對水箱、數控機床、機械手等模型的控制。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò )；電機；ATlmegal28；SPI

將先進(jìn)的計算技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應用以及與Intemet技術(shù)相結合己經(jīng)成為未來(lái)嵌入式系統的發(fā)展趨勢。這里以A19lRM9200微處理器為CPU，ATmegal28系列單片機，8 MB的Flash和32 MB的SDRAM存儲器，擴展了以太網(wǎng)接口、串行接口等外圍通信設備以及輸入輸出接口，根據處理器和其他接口芯片的要求設計了外圍硬件電路及軟件。實(shí)現了用電機控制系統實(shí)時(shí)監控多路電機的狀態(tài)，并且可以控制任一路電機的轉速與相位，解決了單片機與ARM系列處理器之間的通信。

1 系統硬件設計
1．1 主機硬件系統結構
主機硬件系統結構如圖1所示。

1)電源電路 AT9lRM9200需要1．8 V和3．3 V電源，另外，大部分外圍器件需要3．3 V電源，小部分外圍器件還需要5 V電源。此處選用了Sipex公司生產(chǎn)的SPXlll7M3-3．3型低壓差(LDO)穩壓器和SPXlll7M3-1．8型低壓差(LDO)穩壓器進(jìn)行DC-DC變換后為各個(gè)器件提供工作電壓。
2)晶振電路 如圖2所示，晶體振蕩電路用于向AT91RM9200和其他需要時(shí)鐘的外設電路提供工作時(shí)鐘。本系統使用無(wú)源晶體振蕩器X1(18. 432 MHz)和X2(32．768 kHz)作為系統的主振蕩器和慢時(shí)鐘振蕩器，其中32．768 kHz晶振為系統提供慢時(shí)鐘，18 MHz晶振通過(guò)倍頻為系統提供180 MHz的主機時(shí)鐘。

3)AT91RM9200處理器 ATglRM9200是Atmel公司基于ARM920T核的高性能、低功耗16／32位RISC微處理器，其最高主頻為180 MHz，其雙向、32位外部數據總線(xiàn)支持8、16、32位數據寬度，26位地址總線(xiàn)可以對最大64 MB空間尋址。是系統的工作和控制中心。
4)存儲器 存儲器模塊包括Flash存儲器和SRAM存儲器2部分。Flash存儲器用于存放引導程序、嵌入式操作系統、用戶(hù)應用程序及重要的數據等，即使掉電程序和數據都不會(huì )丟失。設計中采用Intel公司生產(chǎn)的28F640J3A，其存儲容量為64 Mb(8 MB)，工作電壓為2．7～3．6 V，采用48引腳TSOP封裝，16位數據寬度。