开篇先说声抱歉,由于日常的工作进度比较紧,本次参加设计大赛是出于兴趣,都是利用业余时间去做, DIY贴不能及时更新,目前的进度是PCB部分已完成,板子也已经投出去了。正在做labview上位机部分和FPGA程序部分。相关文档我也会抽空整理,逐个上传。 由于本人是学通信出身,所以在DIY过程中参考了ADI,ti,AVNET大量相关文档,手册,方案设计,如有雷同的地方我会注明。文档在整理过程中如有错误和不严格的地方请大家及时指出,共同学习进步。 言归正传,软件与硬件相辅相成,互相影响。没有硬件,就没有软件,更不用去谈优化,所以作为本设计的第一篇DIY贴就从硬件谈起。 首先整理下思路和整体方案。作为一个控制系统,先理清楚控制对象,控制方式,控制算法。 控制对象是电机。 电机的类型24V额定电流5A带霍尔传感的直流无刷电机。相比有刷电机,用电子开关替代原先的内部电刷。所以要让电机动起来就要按照电子开关也就是这里的霍尔信号来进行正确换向。霍尔集成电路的输出5线,3个信号线,1个5V电源,1个数字地,由于FPGA选用的IO电压为3.3V,所以霍尔信号的硬件处理就是电平转换和信号的上拉。电路图如下:
这个利用霍尔信号进行换向的环路可以称为整个控制系统中的最内环。 控制方式 利用PWM和MOFET开关管来将数字电路输出的控制电压信号转化为电机运行所需要的电流。H 桥电路是现在广泛并得到很多实践验证过的电压电流逆变电路。分为分立式和集成式。这里选用TI的DRV8312。电路图如下
外围电路简单,通过外部电阻可限流保护,并且带用过流,过温指示。 控制口参考电压3.3V,兼容FPGA的IO电平。 指示电路如下图
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