基于ARM的伺服電機控制系統的設計

機械設計制造及其自動化論文，論文編號:JX1199  論文字數:19378.頁數:51

摘    要
 本文主要介紹基于ARM的伺服電機控制系統的設計。
 隨著社會發展的不斷精細化，人們對生活的高品質要求越來越強烈，高精準度的數控加工技術也越來越被重視。高精準的要求離不開電機控制的快速發展，最優化的開發伺服電機對提高電機控制的總體水平，加快數控技術的發展具有重大意義。
 本文主要介紹以ARM920T為內核的三星S3C2440開發板在嵌入式系統中如何實現對伺服電機的調速控制。通過對S3C2440開發板硬件資源的分析進行控制系統的軟硬件設計，充分利用ARM芯片的優勢來實現伺服電機的高精準度的控制。全文以S3C2440開發板為核心，分為三大模塊：控制模塊（觸摸屏及6個自由按鍵）、顯示模塊、控制對象模塊。以開發板上的PWM模塊的功能為控制主體，控制模塊編寫程序以PWM信號的輸出來達到控制伺服電機調速的目的，同時在顯示模塊上加以顯示，以便及時進行調整。此外，伺服電機自身所特有的反饋模塊也能夠提升控制系統精準度。另外，本文還介紹ARM芯片的控制優勢，以ARM為主芯片的嵌入式工程因其優勢在我們的生產生活中正被廣泛的運用著。
 
關鍵詞： ARM  伺服電機  Pwm  調速控制  嵌入式

Abstract
 This paper introduces servo motor control system design which based on ARM.     With the continued refinement of social development, people's life growing demand for high quality, high precision CNC machining technology is more and more attentioned.The requirements of high-precision motor control can not do without the rapid development of optimized development of motor control servo motor to improve the overall level, to speed up the development of NC technology of great significance.     This paper introduces the Samsung S3C2440 ARM920T for the kernel development board for embedded systems to realize the servo motor speed control.S3C2440 development board through the analysis of hardware resources, control system hardware and software design, full use of the advantage of ARM chip to achieve high-precision servo motor control.The core of this text is S3C2440 development board,it can divided into three modules: control module (touch screen and six free keys), display module, the control object module.To develop the board's PWM module to control the main functions of the control module programming for the output PWM signal to control the servo motor speed to achieve the purpose, while the display module to be displayed, so that timely adjustments.In addition, the servo motor feedback specific to their own modules to enhance the control precision.In addition, the article also describes the ARM chip control advantages to ARM-based chips in embedded engineering because of its advantage in the production of our life with Chiang Kai-shek is widely used.

Keywords:  ARM  Servo Motor  PWM  Speed Control  Embedded

目    錄

中文摘要 I
英文摘要 II
目    錄 III
第一章   緒論 1
1.1   引言 1
1.2   ARM及ARM920T的介紹 1
1.2.1  ARM的簡介及其特點 1
1.2.2  ARM920T的特點 3
1.3   論文的研究目的及系統的總體結構 4
第二章   控制系統硬件設計 5
2.1   開發板資源 5
2.1.1  S3C2440開發板的介紹 5
2.1.2  S3C2440開發板與S3C2410開發板的區別 11
2.2   電源模塊的電路設計 11
2.3   LCD顯示模塊的電路設計 12
2.4   JTAG模塊 13
2.4.1  JTAG的結構 13
2.4.2  JTAG引腳定義 14
2.4.3  JTAG接口的電路設計 14
2.4.4  JTAG接口的應用設計 15
2.5   伺服電機模塊的設計 17
2.5.1  伺服電機的分類及其特點 17
2.5.2  伺服電機的控制技術 18
2.5.3  PWM的基本原理 19
第三章   控制系統的軟件設計 20
3.1   ARM嵌入式系統的編程基礎 20
3.1.1  嵌入式操作系統 20
3.1.2  嵌入式C語言 21
3.2   控制系統總體框架 22
3.3   控制模塊的程序設計 24
3.3.1  按鍵判斷程序 24
3.3.1  按鍵功能程序 24
3.4   顯示模塊的程序設計 26
3.5   伺服電機控制模塊的程序設計 29
3.6   定時程序的設計 32
第四章   總結 34
致謝 35
參考文獻 36
附錄A  S3C2440開發板的電路原理圖 37
附錄B  S3C2440開發板電路的PCB圖 45
附錄C  程序： 47
1、按鍵的控制程序 47
2、LCD顯示程序 47
3、pwm信號的輸出程序 47