基于网络化技术的电机控制系统设计

摘要：设计了基于网络化技术的电机控制与测量系统方案。给出系统硬件组成，实现6路PWM控制通道，5路电机速度检测通道，并通过SPl接口与NETCON控制器完成通信。解决了对电机控制系统多路电机中任一路电机的转速与相位的实时监控，实现了单片机与ARM系列处理器之间的通信。此电机控制系统与嵌入式网络化控制器组合于一体能够完成对水箱、数控机床、机械手等模型的控制。
关键词：网络；电机；ATlmegal28；SPI

将先进的计算技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用以及与Intemet技术相结合己经成为未来嵌入式系统的发展趋势。这里以A19lRM9200微处理器为CPU，ATmegal28系列单片机，8 MB的Flash和32 MB的SDRAM存储器，扩展了以太网接口、串行接口等外围通信设备以及输入输出接口，根据处理器和其他接口芯片的要求设计了外围硬件电路及软件。实现了用电机控制系统实时监控多路电机的状态，并且可以控制任一路电机的转速与相位，解决了单片机与ARM系列处理器之间的通信。

1 系统硬件设计
1．1 主机硬件系统结构
主机硬件系统结构如图1所示。

1)电源电路 AT9lRM9200需要1．8 V和3．3 V电源，另外，大部分外围器件需要3．3 V电源，小部分外围器件还需要5 V电源。此处选用了Sipex公司生产的SPXlll7M3-3．3型低压差(LDO)稳压器和SPXlll7M3-1．8型低压差(LDO)稳压器进行DC-DC变换后为各个器件提供工作电压。
2)晶振电路 如图2所示，晶体振荡电路用于向AT91RM9200和其他需要时钟的外设电路提供工作时钟。本系统使用无源晶体振荡器X1(18. 432 MHz)和X2(32．768 kHz)作为系统的主振荡器和慢时钟振荡器，其中32．768 kHz晶振为系统提供慢时钟，18 MHz晶振通过倍频为系统提供180 MHz的主机时钟。

3)AT91RM9200处理器 ATglRM9200是Atmel公司基于ARM920T核的高性能、低功耗16／32位RISC微处理器，其最高主频为180 MHz，其双向、32位外部数据总线支持8、16、32位数据宽度，26位地址总线可以对最大64 MB空间寻址。是系统的工作和控制中心。
4)存储器 存储器模块包括Flash存储器和SRAM存储器2部分。Flash存储器用于存放引导程序、嵌入式操作系统、用户应用程序及重要的数据等，即使掉电程序和数据都不会丢失。设计中采用Intel公司生产的28F640J3A，其存储容量为64 Mb(8 MB)，工作电压为2．7～3．6 V，采用48引脚TSOP封装，16位数据宽度。