昊芯HXS320F28034数字信号处理器项目中电机相位控制与检测调试

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昊芯HXS320F28034数字信号处理器项目中电机相位控制与检测调试 [复制链接]

 

昊芯HXS320F28034数字信号处理器DSP，对电机使用差分编码器，也称为增量式编码器，其工作原理是将位移转换成周期性的电信号，再将这

个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

其QEP测速的实现方式如下：
采用GPIO MUX定义引脚：其引脚对应在码盘的边缘上开有相等角度的缝隙（分为透明和不透明部分），在开缝码盘两边分别安装光源及光敏元

件。当码盘随工作轴一起转动时，每转过一个缝隙就产生一次光线的明暗变化，从而获取差分编码器正交脉冲QEPA与QEPB、索引QEPI信号；

通过QDECCTL[XCR]选择，上升沿、下降沿或双边沿捕获计数方式，得到时钟信号xCLK，变化的信号经过整形放大，可以得到一定幅值和功率的

电脉冲输出信号。脉冲数就等于转过的缝隙数。将该脉冲信号送到计数器中去进行计数，从测得的数码数就能知道码盘转过的角度；

经解码QDU逻辑处理，得到方向的高低电平信号iDIR；
通过QDECCTL[QSRC]选择引脚模式：正交、方向、增或减计数，读取方向QDIR、时钟QCLK信号；
通过QEPCTL[PCRM]选择，位置计数控制PCCU模式：索引位置事件、最大位置锁存、单位超时锁存；使能QEPCTL[QPEN]，捕获N线光电编码器

输出双边沿脉冲，使位置计数器产生计数，从而计算电机转速。

其A\B\C对应差分编码器，通过检测码盘上的缝隙引起的光线明暗变化，将其转换为电脉冲信号，并通过计数器计算脉冲数量来测量位移大小。

同时，通过两套光电转换装置产生的相位差信号来判断旋转方向，常用方法如下：

（1）T法：一个脉冲周期fclk内，捕获脉冲计数，载入16位定时器QCTMR。单位事件发生时，更新载入QCPRDLAT，电机转速n=60*fclk/(4N*QCPRDLAT)。QCTMR上溢时，位置方向QDIR将变化，使捕获单元QEPSTS[COEF]发生错误标志，故仅适用于低速测量。

（2）M法：规定检测事件Tc内，捕获脉冲计数。单位事件发生时，锁存到32位QPOSILAT和QPOSSLAT，故电机转速n=60*QPOSSLAT/(4N*Tc)，适用于高速测量。

由此设计QEP测速实例：EPWM配置1KHz PWM波，模拟1000线编码器旋转，EQEP采用M法与T法测量60rpm与6000rpm下旋转的转速，单位周期为 SysFreq*100，采用上升沿计数，捕获得到脉冲计数，实现转速测量，采用定时器中断实现三种不同功能切换，故硬件连接如下：GPIO0-GPIO20,GPIO1-GPIO21。基于以上分析，在CDK上开发QEP脉冲捕获输出，代码包括：EPWM与EQEP的GPIO引脚配置，EPWM 1KHz两路互差90°的PWM波输出配置，EQEP单位时间锁存计数捕获功能配置，定时器Timer0配置，计数捕获、M法与T法测速程序及其功能切换的定时器中断服务程序，主程序调用执行。

int main(void)

{

/*初始化系统控制*/

InitSysCtrl();

/*初始EPWM GPIO*/

InitEPwm1Gpio();

/*EQEP1引脚配置*/

InitEQep1Gpio();

/*初始化LED配置，用于指示实际转速是否到达给定转速*/

InitLED();

/*关中断*/

InitPieCtrl();

/*清中断*/

IER = 0x0000;

IFR = 0x0000;

/*初始化PIE中断向量表*/

InitPieVectTable();

/*定时器配置*/

Timer0_init();

EALLOW;

/*将timer0_ISR入口地址赋给TINT0，执行M法、T法测速切换中断服务程序*/

PieVectTable.TINT0 = &timer0_ISR;

EDIS;

/*电机转速初始化*/

MotorSpeed_init();

EALLOW;

/*禁用TBCLK同步，允许EPWM初始化配置*/

SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 0;

EDIS;

/*配置epwm1，用于模拟编码器旋转*/

EPWM1_Config();

EALLOW;

/*使能TBCLK同步，EPWM配置功能起作用*/

SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1;

EDIS;

/*EQEP脉冲捕获配置*/

EQEP_pulseCap();

/*使能打开相应的CPU IER中断*/

IER |= M_INT1;

/*使能打开相应的PIE IER中断*/

PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1;

/*使能打开全局中断*/

EINT;

while(1)

{}

return 0;

}

A\B\C三个相位如下图：

CDK上开发QEP测速程序，其编译结果为：

编译通过后，就可以开始调试了，其中M法测速调试结果如下：

T法测速调试结果如下：

所捕获的光电编码器QEP正交脉冲波形为

 

 

Jacktang

T法和M法主要的区别是什么

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