10μm。
DSP Power Reference Design. Reference Design,
系统总体调试：
SLVA296A-February 2008.
现阶段系统调试结果为通过按键和程序控制能 ［５］ 杨士河，刘景林，张金萍，等．基于DSP的多电机
够很容易地实现电机的运行，能够通过计算得出电机 协同控制系统设计［Ｊ］．测控技术．2010,29(6):45-47.
统采用DSP产生脉冲序列，DSP28335共12路16位的 ePWM，能进行频率和占空比控制。 PWM信号频 率由时基周期寄存器TBPDR和时基计数器的计数模 式决定。初始化程序采用的计数模式为递增计数模
式。在递增计数模式下，时基计数器从零开始增加，
直到达到周期寄存器值（TBPDR），然后时基计数器 复位到零，再次开始增加［３］。
论上实现项目目的，达到控制要求。通过硬件选型、
软件设计、控制方案研究和实际调试分析，系统能够
图５ 系统控制程序流程图
达到预期设计目的。然而本系统还存在一些问题有待 解决，因本系统是配合项目其他模块而设计的，而其
４ 系统调试分析 ４．１ PWM脉冲调制分析 图６为DSP输出的脉冲波形和其相对应的参数， 通过修改参数值可以实现对脉冲频率的改变，并且 可以通过DSP的点对输出控制电机的运行。通过调
冲的产生设计，２ 步进电机的控制方式设计。 ３．１ PWM脉冲序列的产生 PWM是利用微处理器的数字输出来对模拟电
路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从 测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。本系
精度为1.8°的42步进电机实现装置推动，步进电机 是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制 元步进电机件，其结构图如图２所示。
关键词：DSP28335控制；PWM脉冲波形；步进电机；A3977SED
Design of a Control System for Micro-displacement Stepper Motor Based on TMS320F28335
Xiong Yongkang Li Yuezhong Quan Lixi （1.School of Mechanical and Electronic Engineering, East China Institute of Technology, Nanchang, Jiangxi）
图３ 系统总体硬件图
３ 系统软件设计 本系统的软件设计拟从两方面展开：１ PWM脉
置（流量传感器）输出信号，通过与事先设定好的 两个阈值A和B（B>A）进行比较，当信号强度为零时 电机推动传感器高速循环扫描现场直到信号强度大 于阈值A时，系统判断为粗调成功。此后系统进入
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电子技术设计与应用 Electronics Design & Application
他模块尚在调试阶段，测试数据不精确，故电机系统 控制方案设计模块还有待提高，将在后续项目进程中 进一步研究。本系统当前研究成果能够适用于对控制 精度要求不高的场合，因系统的控制方法比较简单、 系统结构简洁，有一定的应用价值。
试分析能够很好地实现实验目的，持续地改变电机
的运行状态。
参考文献：
４．２ 控制精度调试
１ 系统总体方案设计 本系统总体设计框图如图１所示。拟采用数字 信号处理芯片DSP28335根据控制算法输出一个特定 的ＰＷＭ脉冲序列，该脉冲序列经由特定的步进电机驱 动器实现对高精度的４２步进电机的控制，通过控制 算法自动或者手动调节电机的运行状态和运行速度 并送液晶实时显示。通过对系统点位的检测来判定 是否达到系统的控制目的，最终通过一定算法完成 系统安装位置的选定。
Abstract: This system intends to precisely position a measuring device by using DSP to control stepper motor driving the moving unit. The DSP28335 is used as the master controller in system, the controlled object is a 42 stepping motor with a minimum step angle of 1.8 °, the running of the motor is controlled by the PWM pulse output from DSP through motor drive controller. According to the specific requirements, the PWM parameter settings are changed, and the relative algorithm is used to modify the process parameters so as to achieve the purpose of the system. The control precision of the motor control system is 10μm linear displacement, achieves the purpose of supporting a laboratory project, the system can also be applied to a wide range of motor control.
(下接５４页)
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电子技术设计与应用 Electronics Design & Application
（上接６３页）
［６］ 周玉国，王青山．电力监控仪与PC机串行通信的 实ห้องสมุดไป่ตู้［Ｊ］．青岛理工大学学报．2009,30(2):70-74. ［７］ 徐洋，王宏华，周强，等．基于MSP430单片机的无 刷直流电机实验测试平台设计［Ｊ］．机械制造与 自动化，2010,39(4):169-171 ［８］ Shinde P. Hardware Design Guidelines for
图１ 系统总体设计框图
２ 系统硬件实现 本系统拟选用的主控制器为TMS320F28335，
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电子技术设计与应用 Electronics Design & Application
其具有150MHz的高速处理能力，12位16通道ADC， 具备32位浮点处理单元，有多达18路的PWM输出， 其 中 有 6路 为 TI特 有 的 更 高 精 度 的 PWM输 出 （HRPWM）。本系统中正是使用了其独立的PWM模 块产生脉冲信号。因课题需要精确定位故选用控制
图４ PWM初始化流程
３．２ 步进电机的控制 本系统设计了手动和自动两种控制方式，手动
模式主要运用于对自动化和控制要求不高的场合，
通过按键实现电机的步移、加减速、正反转和启停。
自动模式运用于对自动化程度、控制精度要求高的
工况。针对实验室项目，本系统采用的控制方式主
要为自动模式。上位机上电后即开始检测实验室装
图２ 步进电机结构图
从理论上讲，步进电机的驱动方式只需通过循 环改变定子线圈励磁就能实现，但是由于电机对电 路驱动能力要求高，故本系统采用外接驱动芯片 A3977，A3977细分驱动器采用高性能的专用微步距 电脑控制芯片，其含内置转换器的完整的微步电动 机驱动器。只需在一个步进输入一个脉冲即可驱动 电动机进行一个步进，通过两个逻辑输入确定所处
的运行角速度并送液晶屏显示当前过程量。连接好 丝杆的电机能够实现对传感器的推动。通过上位机 对传感器信号强度的实时监测，系统能够基本满足 设计目的，即系统能自动并有效地进行最佳信号点 的检测，达到对物块的精确定位。
图６ PWM脉冲波调试
５ 小结
本系统从实际工程背景出发，旨在为实验室某项
目提供技术支持。通过对系统的设计和调试能够从理
电子技术设计与应用 Electronics Design & Application
10.3969/j.issn.1000-0755.2014.04.018
基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８３３５的微位移步进电机控制系统设计
熊永康 李跃忠 全丽希 （１．东华理工大学机械与电子工程学院，江西 南昌）
摘 要：本系统拟计划采用DSP控制步进电机推动轻装置移动实现测量装置的精准定位。系统拟采用的 主控制器为DSP28335，被控对象为最小步进角为1.8°的42步进电机，采用DSP输出PWM脉冲波通过电机 驱动器控制电机的运行。系统根据具体控制要求改变对PWM参数的设置，并通过相关的算法对过程参数进行 修正以完成系统目的。电机控制系统的控制精度为线位移10μm，能够达到为实验室项目进行支持的目的， 本系统亦可广泛应用于电机控制领域。
TMS320F28xx and TMS320F28xxx DSCs. TI Application Report[R].2008
［１］ 栾东海．某步进电机应用系统设计及其快速重复
本系统采用电机推动丝杆移动装置。丝杆采用 启停特性研究［Ｄ］．南京：南京理工大学，2012.
［２］ 李峻，李学全，胡德金．步进电机的运动控制系统 的是滚珠丝杠，其为一种将回转运动转化为直线运
动的理想的产品。
及其应用［Ｊ］．微特电机，2000,28(2):37-39.
本系统选用的电机的最小步进角为1.8°故控制 ［３］ 王忠勇，陈恩庆.DSP原理与应用技术［Ｍ］．
精度调试实际就是丝杆精度的调试，本系统选用的 北京：电子工业出版社,2009:59-100.
丝杆的额定扭矩为4N.m，最小角位移对应线位移为 ［４］ Texas Instruments.TMS320F28xx and TMS320F28xxx
PWM信号周期与频率的计算如下：
ePWM的时钟
TBCLK=SYSCLKOUT/(HSPCLKDIV×
CLKDIV): （1）