TW-X61型DSP电机控制实验箱
一、概述
TW-X61型DSP电机控制实验箱采用模块化结构，主要由F28335开发板、DSP仿真器（XDS510、XDS100V2、XDS100V3、XDS100V3隔离版进行选择）、BLDC直流无刷电机、直流电机、42步进电机、BLDC驱动模块、直流电机驱动模块、GPIO扩展功能模块、W5300网口通讯模块、液晶触控屏等主要模块组成，该实验箱资源丰富、组合灵活、性价比高、是高校、研究院所学习或者无刷直流电机控制良好的组合实验箱。
实验箱实物图
二、产品简介
原理框图
1、采用DSP开发板+电机驱动板+DSP外扩网口模块+DSP外扩GPIO功能运用模块+液晶触控显示的组合操作平台，方便用户实现电机控制的一体化开发；
2、DSP端采用公司自主研发的28335实用板开发板，以现今主流TMS320F28335为核心，采用六层核心板+底板的形式；
3、BLDC电机平台采用三相全桥隔离控制，PID算法，保证电机运转；
4、直流电机驱动板控制信号使用灌电流驱动方式，支持绝大多数单片机直接驱动；
5、42步进电机驱动器具有高稳定性、可靠性和抗干扰性的经济型步进电机驱动器，适用于各种工业控制环境，具有自动半流， 低压关断、过流保护和过热停车功能；
6、板载硬件资源丰富，外扩功能强大，可满足各类项目实验；
7、7.0寸触控显示，采用工业类级别，满足恶劣的工作环境，友好的人机界面方便您的操作；
8、W5300模块支持软、硬件混合TCP/IP协议： TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet；支持8个独立的端口（sockets）同时连接；网络数据传输，速率可达到80Mbps；支持ADSL连接 (支持PPPOE协议，带PAP/CHAP验证)；
9、GPIO扩展功能模块包括3x4矩阵键盘、12864LCD接口、4段8位数码管、温湿度传感器、红外信号输入接口、8路LED、直流小电机及步进小电机；
10、采用分拆独立的模块化设计理念，既可独立演示，又可整体工作；
11、对于电机控制设计的电机控制口；
12、详细的用户手册，让您轻松入门掌握；
13、注重EMI设计，稳定，包括外扩和所有外设资源；
14、主流的F28335平台，是电机控制领域和电力检测领域的选择；
15、丰富的实验例程，可满足各种教学实验，尤其电机控制领域，方便用户对其进行移植。
三、设备参数
序号 | 项目 | 要求 | |
D S P 端 | 1 | 主处理器 | TMS320F28335（开发板形式） |
2 | 485接口 | 一路485接口 | |
3 | RS232异步串口 | 一路RS232接口跳选，可以与上位机进行串行通信，RS232电平 | |
4 | CAN | 用于CAN总线组网 | |
5 | PWM接口 | 12路PWM（包含6路增强型PWM） | |
6 | ADC输入接口 | 16路AD输入接口，反馈电机的状态 | |
7 | 音频接口 | Audio接口，提供录音、播音功能 | |
8 | 捕捉接口 | 6路CAP捕捉口（和正交编码脉冲引脚共用） | |
9 | DSP外扩接口 | 20位地址线和16位数据线及其他 | |
10 | SD卡接口 | 用户自配SD卡 | |
11 | 开关电源 | +5V，5A | |
B L D C 端 | 12 | 三相无刷电机接口 | 可以与12V—36V电机相连，额定电流不超过4A |
13 | 电机类型 | 有位置传感器和无位置传感器的无刷电机相连 | |
14 | 26针接口，包括PWM脉冲输入接口，AD接口 | 可以与TW-F28335A/B、 DSP-F2812/basic相连，PWM输入 | |
15 | BLDC_HALL接口 | 位置传感器电机的霍尔传感器输出 | |
16 | CAP_BEMF接口 | 与控制端CAP相连，无位置传感器电机反电动势输出端 | |
17 | CAP_HALL接口 | 与控制端CAP相连，有位置传感器的电机霍尔输出端 | |
18 | 电机电源输入接口 | 24V直流母线电压的输入端 | |
直流电机端 | 19 | 两相直流电机接口x2 | 可以与7V—24V电机相连，额定电流不超过3A，防反接 |
20 | 电机类型 | 两相直流电机 | |
21 | 10针接口，包括3.3V-5.0V控制信号，5V电源 | 控制信号可由任意单片机相连，信号输入范围3.3V-5.0V | |
22 | 电机电源输入接口 | 24V直流电源输入端 | |
42步进电机端 | 23 | 两相步进电机接口 | 驱动 35、 39、 42、57 型 4、 6、 8 线两相混合式步进电机，其细分数有 4 种， 16 细分 |
24 | 电机类型 | 42型4线两相混合式步进电机 | |
25 | 6针接口，包括控制信号，电源 | 由单片机给出5V脉冲信号 | |
26 | 电机电源输入接口 | 24V直流电源输入端 | |
显 示 端 | 27 | 液晶显示屏 | 工业级7.0寸LCD串口屏，800*480分辨率，5V供电，带触摸 |
28 | 核心处理器 | CORTEX-M3内核+高速FPGA | |
29 | 通讯接口 | RS232电平 | |
30 | 上位机软件 | VisualTFT | |
DSP外扩模块 | 31 | W5300网口模块 | 支持软、硬件混合TCP/IP协议： TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet；支持8个独立的端口（sockets）同时连接；网络数据传输，速率可达到80Mbps；支持ADSL连接 (支持PPPOE协议，带PAP/CHAP验证) |
32 | GPIO扩展运用模块 | 包括3x4矩阵键盘、12864LCD接口、4段8位数码管、温湿度传感器、红外信号输入接口、8路LED、直流小电机及步进小电机 |
四、技术指标
主处理器 TMS320F28335，主频150MHz
SRAM 片内：34K ×16位，0等待
片外：512K×16位，15ns
FLASH 片内：256K×16位，36ns
片外：512K×16位，70ns
ROM 片内：BOOT ROM 8K×16位
片内：OPT ROM 1K×16位，36ns
A/D 片内：2×8通道，12位分辨率，80ns转换速率，0～ 3V输入量程
SCI 异步串口 2通道，MAX3232 & MAX485
CAN总线 1通道，符合CAN2.0规范，峰值传输速率1Mbps
网口 网络数据传输，速率可达到80Mbps
工作温度 0～70℃
28335实用板参数
核心板上外扩512K ×16位FLASH，可扩512K×16位。
核心板上外扩256K（512K可选） ×16位SRAM，可扩512K×16位。
底板有一路MAX3232和一路MAX485转换电路，方便与上位机通信。
底板有一路CAN2.0转换电路。
底板有耳机插孔，可实现播音。
底板有听筒插孔，可实现录音。
底板有16路AD输入接口。（精度：12位，输入电压范围：0～3V，转化时间：80ns）。
底板有两组电机控制接口，每组可以控制一台3相电机。
底板有4个发光二极管，可用于调试程序和监测等。
底板有一个X1226实时时钟和1KB的I2C EEPROM。
底板提供总线开放，数据线16位，地址线20位，特殊功能引脚，方便用户二次开发。
BLDC技术指标
直流母线电压+12~36V
电机额定电流不超过 4A
电机霍尔传感器的供电电压+5V
过压过流指示
直流电机驱动板技术指标
支持电机电压 7-24V，防反接
双路电机接口，每路负载电流 3A，每路有独立的 3A 过流保护
与 L298N 电机驱动芯片控制信号同逻辑，每路都支持三线控制使能、正反转及制
动
使能信号可外接 PWM，正反转控制信号可串联限位开关
控制信号使用灌电流驱动方式，支持绝大多数单片机直接驱动
使用光耦对全部控制信号进行隔离
42步进电机驱动板技术指标
TB6560 驱动器采用直流电源供电，供电电压范围为 8V DC－35V DC,建议使用 24V DC
供电，推荐使用 24V/5A 开关电源进行供电
TB6560 驱动器采用差分式接口电路可适用于差分信号，单端共阴及共阳等接口，通过高
速光耦进行隔离，允许接收长线驱动器，集电极开路和 PNP 输出电路的信号
驱动器主要用于驱动 35、 39、 42、57 型 4、 6、 8 线两相混合式步进电机，其细分数有 4 种， 16 细分
其驱动电流范围为 0.3A－3A，输出电流共有 14 档，电流的分辨率约为 0.2A
具有自动半流， 低压关断、过流保护和过热停车功能
转速指示
液晶屏幕产品规格
产品型号 | DC80480B70_02TW |
产品类型 | 基本型 |
核心处理器 | CORTEX-M3内核+高速FPGA |
尺寸 | 7.0寸 |
分辨率 | 800*480 |
颜色 | 64K色，16位RGB |
通讯接口 | RS232 |
图片下载 存储容量 | USB2.0/SD卡/UART 1Gbit，任意大小图片存储，累加可存储457张全屏图片 |
图层 | 2个图层，层与层之间可拷贝叠加显示 |
SD卡接口 | 支持，用于脱机量产和线长指定图片更新 |
键盘接口 | 支持，外接4*4矩阵键盘 |
触摸 | 支持 |
功耗 | 开背光：202mA@5V 关背光：86mA@5V |
电压输入 | 5-26V |
屏有效显示尺寸 | 长×宽=95.0mm×53.8mm |
产品尺寸 | 长×宽×高=121.8mm×74.7mm×13.5 |
产品净重 | 90g |
外壳 | 无 |
配套上位机PC机软件 | VisualTFT |
组态控件 | 支持按钮空间、文本空间、进度条控件、仪表、动画和曲线等常用控件 |
系统键盘 | 内置虚拟数字键盘和英文输入法 |
电机驱动模块实验项目
序号 | 实验项目 | 说明 |
1 | 有位置传感器无刷电机的开环控制 | |
2 | 有位置传感器无刷电机的闭环控制 | |
3 | 无位置传感器无刷电机的开环控制 | |
4 | 有位置传感器无刷电机的实验箱的控制 | |
5 | 提供整个系统中所有的可编程器件的源代码 | |
6 | 直流电机的控制 | |
7 | 42步进电机控制 |
五、28335实用板实验项目
序 号 | 实验内容 |
实验1 | GPIO-LED测试 |
实验2 | GPIO-Button实验 |
实验3 | TIMER0定时测试 |
实验4 | TIMER1定时测试 |
实验5 | External_Interrupt_button实验 |
实验6 | FFT实验 |
实验7 | AIC23实验 |
实验8 | SCIB_RS232实验 |
实验9 | SCIB_RS232实验 |
实验10 | SD-DPI-Fatfs实验 |
实验11 | FPU试验 |
实验12 | WATCHDOG实验 |
实验13 | 39VF800实验 |
实验14 | EXRAM测试 |
实验15 | I2C-rtc实验 |
实验16 | EEPROM测试 |
实验17 | DMARAM试验 |
实验18 | PWM试验 |
实验19 | CAP测试 |
实验20 | PWM-CAP测试 |
实验21 | SPI_LOOKBACK_INT实验 |
实验22 | McBSP-SPI-LOOKBACK实验 |
实验23 | McBSP-SPI-LOOKBACK_INT实验 |
实验24 | McBSP_DMA实验 |
实验25 | AD实验 |
实验26 | ADC_SOC_INT实验 |
实验27 | CAN实验 |
实验28 | CAP-APWM实验 |
实验29 | HRPWM_SFO实验 |
实验30 | HRPWM实验 |
实验31 | 卷积实验 |
六、实验箱综合测试程序说明
实验准备：
装有CCS3.3的PC一台，XDS510仿真器一部，试验箱所用例程见附赠资料文件夹下的“BLDC试验箱例程”。
1、添加工程文件：
首先在菜单的Project中选择Open，如下图6-1所示：
图6-1 添加工程步骤1
在弹出的窗口中，找到工程文件并双击进入，找到以.pjt为后缀的文件，双击该文件就可以添加进CCS，如下图6-2所示：
图6-2 添加工程步骤2
在CCS左侧的工程栏中可以看到已经打开的工程，表明添加成功，如下图6-3所示：
图6-3 添加工程完毕
2、加载.out文件进DSP的步骤
图6-4 加载文件步骤1
在弹出的窗口中，找到Debug文件并双击进入（如果没有该文件则直接寻址.out为后缀的文件双击加载），找到以.out为后缀的文件，双击该文件就可以加载进DSP，如下图6-5所示：
图6-5 加载文件步骤2
图6-6 加载文件步骤3
开机启动，进入显示界面，按照上面的方法依次加载附赠的三个实验例程，出厂预设三个实验，综合测试、直流电机控制、步进电机控制及直流无刷电机控制。
① 首先进行的综合程序实验，加载LED例程，点击LED显示进入综合测试画面，内设三个模块测试，在CCS上点击运行程序，然后分别点击触摸屏的LED控制、温度、湿度按钮就可以观察到实用板的LED变化以及温湿度显示，然后点击数码管显示旁边的空白框，会弹出系统键盘，然后输入数字，点击ENTER，就可以观察到实用板转接板上的数码管变化（注意：一次只能输入一个数字，连续输入时先删除掉原先输入的数字，再重新输入）；
② 加载sensor-closeloop例程并运行程序，然后点击电机控制进入电机控制界面，预设了开始、停止、加速、减速功能：
点击开始，电机启动：
点击停止，点击停止转动：
点击加速，电机转速升高：
点击减速，电机转速减慢：
③ 加载DC-motor例程并运行程序，然后点击直流电机控制，预设了开始、停止、正转、反转功能。
④ 加载STEP-motor例程并运行程序，然后点击步进电机控制按钮，预设了开始、停止、正转、反转、加速及减速功能。
七、F28335实用板资料及例程
见附件1
八、CCS软件安装包及教程
见附件2
九、BLDC驱动板资料及例程
见附件3
十、两相直流电机驱动板资料
见附件4
十一、42步进电机驱动板资料
见附件5
十二、W5300网口模块资料及例程
见附件6
十三、组态串口屏资料
见附件4
十四、供货清单
设备组件 | 数量 | 备注 |
使用维护说明书 | 1本 | |
数据管理软件光盘 | 1套 | |
检验报告 | 1份 | |
合格证 | 1份 | |
装箱单 | 1份 | |
验收单 | 1份 | |
保修卡 | 1份 |
十五、保修与服务
本产品自收货之日起12个月内在遵守运输、存储和使用规则的情况下，如其质量低于技术标准的，公司将负责免费维修或更换。当在保修期内软件进行了升级，公司将免费提供，但不另行通知。在使用本产品中产生任何技术问题欢迎与本公司交流。