摘要：介绍了由TMS320F28027和L298N模块以及编码器组成的悬挂运动操控体系。该体系经过操控2个步进电机，操控轴上线的收放来到达使悬挂物在平面内恣意运动的作用，以完成画圆或指定图画和显现当时坐标等功能。首要介绍了步进电机的操控算法和使用TMS320F28027芯片完成方位闭环操控的办法。该体系具有高效、安稳、精确等长处。
导言
跟着TI公司32位DSP的遍及，32位处理器已经成为操控范畴的主流产品，与传统的微处理器比较速度更快、功能更强、资源丰富，更契合开展的脚步。TMS320F28027是一款32位的DSP，具有运算速度快、安稳性高的长处。本文使用TMS320F28027操控两个步进电机，从而使物体在平面内运动，完成物体在平面内能够恣意地画指定的曲线和圆等。图1为悬挂体系的模型。
1 体系总体方案的规划
图2为悬挂体系操控框图，以TMS320F28027为操控芯片，使用L298N驱动两个步进电机。步进电机选用42HS4813A4，其额定电流为1.3 A，步距角为1.8°，使用LCD-12864液晶显现被操控物的实时坐标。操控2个步进电机正向、反向滚动来到达物体在平面内恣意运动的作用。
2 硬件电路规划
2.1 L298N
L298N是ST公司出产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。图3为L298N模块的电路原理图。该芯片的首要特点是：作业电压高，其最高作业电压可达46 V;输出电流大，瞬间峰值电流可达3 A，继续作业电流为2 A;内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器。使用2个L298N来别离操控2个步进电机，步进电机的额定电流为1.3 A，一起通2相时，电流为2.6 A，L298N能够到达42HS4813A4步进电机的电流要求。
2.2 肯定式编码器
肯定式编码器的精度有必要要高于步进电机的精度，所以这儿选用的是10位肯定式编码器。选用的类型是Minil024J，精度为10位，长处在于选用无触摸霍尔检测技能，传感器运转不受尘埃或其他杂物影响，很好克服了根据光学检测原理的缺陷。
3 体系软件规划
3.1 几许联系1：从恣意点移动到恣意点算法
坐标示意图如图4所示，有如下的边长和视点联系：
3.2 几许联系2：当时方位坐标显现算法
如图5所示，存在以下的视点和边长联系：
操控代码如下：
3.3 电机方位闭环操控办法
步进电机闭环操控框图如图6所示，TMS320F28027别离用2个定时器来操控两个电机，用肯定式编码器对方位进行监控，进行失步补偿，确保方位正确，而且能够使曲线油滑。
步进电机的类型为42HS4813A4，为了避免失步，步进电机每步的最小间隔为4 ms，而且用软件对步进电机进行了十六细分，即每步的间隔为0.45°。操控电机部分的程序流程图如图7所示。
操控代码如下：
newsf_motorl_SpeedAndSpace_access((int)flag_motorl_paces，flag_cputimer_1，2); //定时器1操控步进电机1
newsf_motor2_SpeedAndSpace_acccss((int)flag_motor2 paces，flag_cputimer_2，2); //定时器2操控步进电机2
3.4 画图算法
使用几许联系恣意点到恣意点的算法，别离给处理器一连串的方位坐标，操控物体的运动轨道，如图8所示。
相同间隔取N个点，别离输入处理器，来操控物体的坐标。将取的点传递给TMS320F28027时，为了让圆满足的滑润，消去锯齿状，所以在圆上取了200个点。操控代码如下所示：
4 体系测验
体系完成后，进行了两项测验，别离是画圆运动和运动到指定点。
其间画圆运动测验是在输入圆心坐标以及半径后，对实践画出圆的直径与理论直径作了比照，而且记录了画圆的耗时。此测验中，圆心坐标为(40.0cm，40.0cm)，输入的半径值为30.0cm，测验成果如表1所列。
其间，运动到指定点测验是以坐标原点为起始点，在输入指定坐标之后，对原点到指定点间隔的理论值和实践值作了比照，而且记录了运动完后回到原点的差错间隔，即是否能精确回到原点。在此测验中，运动的原点坐标为(0cm，0cm)，方针坐标为(49.0 cm，50.0 cm)，即间隔原点为70.0cm，实践测验时，运动到(49.1 cm，49.2 cm)，即间隔原点69.5 cm，测验成果如表2所列。
由测验成果可看出，该体系具有高效、安稳、精确的长处，契合试验预期。
