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DSP为主控制器设计(一线制汽车控制器)092

时间:2020/10/14 10:39:31  作者:  来源:  查看:0  评论:0
内容摘要: 摘   要 本设计是以DSP为主控制器设计的一线制汽车控制器的接收板检测装置,配以相应的外围接口电路,以实现对产品的质量检测。一线制汽车控制器接收板接收一线制汽车控制器发射板以主频3.3K发出的一系列2V或4V电平脉冲,然后控制相应的器件动作...
摘   要
 
本设计是以DSP为主控制器设计的一线制汽车控制器的接收板检测装置,配以相应的外围接口电路,以实现对产品的质量检测。一线制汽车控制器接收板接收一线制汽车控制器发射板以主频3.3K发出的一系列2V或4V电平脉冲,然后控制相应的器件动作。所设计的接收检测板要自行模拟发射板发出主频3.3K的一系列2V的电平脉冲,在相应位置的2V电平脉冲变为4V电平脉冲,然后对接收板的输出信号进行检测,以判断接收板的好坏。
接收检测板主控制器采用TMS320F240,脉冲发射采用DAC8562实现,接收板信号采集使用TMS320F240芯片内的AD和外围电路CD4051。整个接收板设计硬件简单,软件采用c语言设计,编程灵活。
 
关键词:一线制汽车控制器   接收板检测    DSP
 

Examination of Receive board of one-line of motor controller

Abstract

The examination board of receive board of one-line of motor controller regard DSP as the main controller, going together with to interface circuit to examine receive board. Receive board of one-line of motor controller receives signal of main frequency an 3.3K a series for sending out 2V or 4V electricity regular pulses from send board of one-line motor controller. Then the control relay is closed. The design of the examination board of receives board is requested imitate by oneself the send board to send out the main frequency an 3.3K a series 2 V regular pulse. On the base of 2V regular pulse foundation top adds to 4V pulse, then the output signal of receive board is sampled to judge receive board.
The examination board of receives board of one-line of motor controller is adopts TMS320F240. The pulse output adopts the DAC8562. Receive board signal collecting use the TMS320LF240 of AD in the slice and CD4051. The hardware design of examination board of receives board is simple. Software design adopts the c language. Programming is easy.
 
 
Keywords: one-line of motor controller   Receives board examination   DSP
目  录
 
 
摘  要
第一章  绪论    ………………………………………………………………1
第二章  系统硬件设计    …………………………………………………3
2.1  方案论证    …………………………………………………………3
2.1.1 设计原理    ……………………………………………………………3
2.1.2 论证方案    ……………………………………………………………3
2.1.3 器件选择    ……………………………………………………………4
2.2  主控制器的选择   …………………………………………………5
2.2.1 DSP发展概述及DSP基础     …………………………………………5
2.2.2 所用芯片TMS320F240  ………………………………………………10
2.2.3系统配置和中断  ………………………………………………………11
2.2.4 存储器介绍     ………………………………………………………12
2.2.5 时钟电路设计   ………………………………………………………13

2.2.6 复位电路设计   ………………………………………………………16

2.2.7 数字I/O接口    ………………………………………………………17

2.3  前向通道A/D    ……………………………………………………17
    2.3.1 信号采集模块     ……………………………………………………17
2.3.2 CD4051介绍    ………………………………………………………18
2.3.3 TMS320F240的ADC模块   ……………………………………………20
2.4  后向通道D/A   ……………………………………………………22
2.4.1 D/A转换器DAC8562   …………………………………………………23
2.4.2  运放电路    …………………………………………………………23
第三章  软件设计  …………………………………………………………25
   3.1  前言   ………………………………………………………………25
   3.2  流程图 ………………………………………………………………25
第四章  结束语 ………………………………………………………………28
参考文献
附录 程序清单
 
 
 
第一章  绪论
 
一线制汽车控制器是应用WZ位置码通讯技术派生出来的一套全新概念的汽车控制器。WZ位置码通讯技术是一个全新的概念,现在已取得国际专利,而一线制汽车控制器已获得国家专利。WZ位置码技术的主要特点是:包括计算机在内的所有数字元件,设备之间通讯管脚及导线只有一个,而其通讯速度可以达到或接近计算机并行通讯的速度。
目前,这一通讯技术的理论已完全成型,实际应用我们首选在汽车上,也就是一线制汽车控制器。应用WZ位置码通讯技术,首先开发了WZ32-0-1系统,它的特点是:
1.      主频3.3K,汽车操作响应时间0.01S;
2.      全车逻辑控制线只有一根,这一控制线完全实现双工特点;
3.      全车没有任何过载及短路保护元器件,完全依靠线路自行控制;
4.      全车不存在本系统以外的时间及逻辑控制元件;
5.      全车所有主令元件由传统的符合元件变为信号元件,其通过的平均电流由安培级下降到微安级;
6.      司机操作功能全部集中在方向盘上,方便了司机的操作;
7.      整车成本有所下降,预计下降幅度10%---20% 。
 
               图1.1  控制器脉冲功能分布图
 
目前,以上系统已经完成试车,在轻型车CA1046L试车25000公里,在红旗CA7221试车35000公里,情况良好。所以,以上产品已经由实验室阶段转入生产阶段。
在原WZ-0-1系统的基础上,又新研制出了WZ64-0-2系统,这一系统在WZ32-0-1的基础上又增加了以下功能:
1车实现自检,并显示报警信息,将故障隐患及故障点直接显示给司机,使汽车行使更加安全;
2主频 由3.3K上升到6K,响应时间保持0.01S;
3控制点由32点上升到64点;
以上系统的实验阶段已经结束。
现在正在研制WZ128-0-10系统,这一系统的主要特点是:可以将全车的所有模拟信号转变为WZ信号,从而完成包括电喷,ABS,仪表在内的整车所有信号融入一线控制之中,彻底实现整车的一线制控制。
 
第二章         系统硬件设计
 
2.1   方案论证
 
设计要求
 
以DSP为主控制器,设计一个检测装置。接受板接收发射板以主频3.3K发出一系列 2V或4V电平的脉冲,要求控制相应的继电器动作。要求自行模拟发射板发出主频3.3K发出一系列2V或4V电平的脉冲。在相应位置的2V电平脉冲变为4V电平脉冲。然后进行检测,判断接收板的好坏。
 
2.1.1 设计原理
 
一线制汽车控制器接收板的工作过程是:接收板接收来自发射板以主频3.3K发出的一系列2V或4V的电平脉冲,当脉冲为2V时,接收板不动作,当脉冲为4V时,接收板相应的控制信号变为12V电平,控制相应的继电器动作。
根据上述原理,接收检测板首先要模拟发射板发出3.3K发出一系列2V或4V的电平脉冲,在相应位置的2V电平脉冲基础上叠加为4V电平脉冲,然后对接收板的输出信号进行检测,以判断接收板的好坏。
 
2.1.2 论证方案
 
方案一:
采用89C51单片机实现。单片机软件编程自用度大,可用编程实现各种控制算法和逻辑控制。不过单片机对于外部数据的采集需另接A/D转换来实现,导致外围电路比较复杂。 
 
方案二:
采用高速数字信号处理器 DSP实现。DSP内置模数转换器等外设,片内具有丰富的可编程多路复用I/O引脚,而且它的数据处理速度与89C51相比更有优势,在软件编程方面,DSP的语言可以采用C语言和汇编语言相结合的更为灵活的方式。
基于以上优点,本设计采用高速数字信号处理器(DSP)作为控制电路的核心。
 
2.1.3 器件选择
 
主控制器的选择
在众多的DSP芯片种类中,最成功的是美国德克萨斯仪器公司(Texas Instruments,简称TI)的一系列产品。TI公司在1982年成功推出启迪一代DSP芯片TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS32C10/C14/C15/等,之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28,第三代DSP芯片TMS32C30/C31/C32,第四代DSP芯片TMS32C40/C44,第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个DSP于一体的高性能DSP芯片TMS32C80/C82等。
采用TI公司的TMS320LF240x芯片作为控制器。TMS320LF240x芯片作为DSP控制器24x系列的新成员,是TMS320C2000平台下的一种定点DSP芯片。从结构设计上讲,240x系列DSP提供了低成本、低消耗、高性能的处理能力,对电机的数字化控制作用非常突出。
TI公司的TMS320F240器件是基于TMS320C2 型16位定点数字信号处理器(DSP)的新型DSP控制器。由于F240器件片内集成了544字双口RAM、双10位模数转换模块、串行通信接口以及提供死区功能和12路比较/脉冲宽度调制通道的事件管理器模块,并将存储器和外设集成到控制器内部,使得F240在诸多微机控制系统中得到了广泛的应用。
基于上述原因,本次设计采用TMS320F240作为控制器  
 
  


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