為了提高步進電機控制系統(tǒng)的動態(tài)性能和控制精度， 提出基于數字信號處理器T MS320LF2407A 的步進電機控制系統(tǒng)設計方法， 包括系統(tǒng)硬件、軟件及加減速控制算法的設計; 并運用CAN 總線技術實現了DSP 與工控機之間的數據通信。通過實驗測試， 結果驗證了步進電機加減速控制算法的正確性和有效性。

　　步進電機是一種將電脈沖信號轉換成角位移的執(zhí)行機構， 其轉子角位移與輸入脈沖的個數成正比， 其轉動速度與輸入脈沖的頻率成正比， 通過改變脈沖頻率可以實現大范圍內的調速; 同時， 步進電機易于與計算機和其它數字元件接口， 因此被應用于各種數字控制系統(tǒng)中。

　　隨著微電子技術的發(fā)展， 數字信號處理器以其強大的運算處理功能、較高的控制精度而在自動控制系統(tǒng)中普遍使用。在眾多DSP 型號中， TMS320LF2407A 作為TI 公司的一款新型16 位定點數字信號處理器， 以其外設集成度高、A/ D 轉換速度快等特點， 而被廣泛用于電機數字化控制。

　　為了提高步進電機的控制性能和精度， 本文以TMS320LF2407A 為核心， 實現了三相步進電機控制系統(tǒng)的設計; 并運用CAN 總線技術， 完成了上位機與步進電機控制系統(tǒng)之間的數據通信。

　　基于DSP 和CAN 總線的步進電機控制系統(tǒng)結構框圖如圖1 所示。整個系統(tǒng)主要由數字信號處理器、CAN 總線及其接口電路、工控機、步進電機等部分組成。

　　本系統(tǒng)上位機經CAN 接口適配卡與總線相連， 實現對下位機的監(jiān)控和管理。下位機選用TMS320LF2407A，通過CAN 驅動器PCA82C250 連接至CAN 物理總線 ;DSP 用于接收上位機指令， 實現對步進電機的控制及向上位機發(fā)送電機運行狀態(tài)和各種參數。在此網絡系統(tǒng)中， 可配置多個節(jié)點， 各節(jié)點之間都能通過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與步進電機控制系統(tǒng)的數據通信， 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， 提供對總線的差動發(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， 其最高響應頻率可達10 MHz。電路中， PCA 82C250 的輸出引腳CANH 和CANL 之間必須并聯120