,因而需求操控8个直流12V减速电机。因而,成功完结多枚XBT主动投进的一个关键技术点便是,体系怎么经过操控多个电机运动完结阀门的主动翻开和封闭。
TI公司推出的4H桥电机驱动芯片DRV8823为该项关键技术的完结供给了很好的解决方案。
1 DRV8823简介
DRV8823是TI公司推出的1.5 A四路刷式或双路双极步进电机驱动器,它内部选用4H桥电机驱动模块,能够驱动2个步进电机或许4个直流电机。其内部运用4组N沟道功率MOS FET组成H桥,构成独立的电机驱动模块来驱动电机绕组,十分合适多路电机驱动运用,它为主动化设备的运用供给了一个集成的电机驱动解决方案。芯片的供电电压为8~32 V,每相通道的电流最大可达1.5 A,而且能够经过软件编程设置为8个不同等级的值。芯片具有低电压睡觉形式,在体系过压、过温或过流后均能够主动封闭电机、断开电机负载加以维护,其内部组成结构略——编者注。DRV8823与微操控器仅需求经过简略的串行接口就可完结一切的信号操控功用。
2 DRV8823时序及寄存器介绍
2.1 DRV8823的时序
DRV8823的串行数据时序如图1所示,SSTB信号在原理图中一向为高电平,因而串行接口一向有用而且输出使能。数据包的传输包含16个数据位,需求留意的是,与惯例SPI总线不同,操控器需求先向DRV8823芯片传输数据字节的低位。
操控器将串行数据写入DRV8823,额定时钟边缘之后的最终数据位将持续移位到数据寄存器,因而,最终的16位数据将被确认和运用。经过设置两个电机操控寄存器字段中的高4位来挑选操控1#电机或许2#电机,即:假如串行数据的高4位是0000,则对电机1(桥A和B)进行操作;反之,假如是0001,则对电机2(桥C及D)进行操作。只要SCS输入引脚为高电平有用时,数据才干被转移到串行接口。数据开始仅仅被移入到一个暂时寄存器,该数据在SSTB上升沿时才被写入电机驱动器。假如SSTB一向处于高电平,则16位数据传输结束后才悉数锁存。
2.2 DRV8823的寄存器
DRV8823的各路电机操控是经过写寄存器完结的,电机驱动指令寄存器如表1和表2所列。
3 DRV8823与C8051F020的接口
3.1 硬件衔接
项目中运用DRV8823驱动8个直流减速电机,直流减速电机的正常工作电流仅为100 mA,每片DRV8823能够驱动4个直流减速电机,因而需求两片DRV8823与CPU衔接。因为工程中选取的直流减速电机的供电电压是12 V,因而芯片的供电电压是12 V,其间一片DRV8823与C8051F020的接口如图2所示。图中V3P3是DRV8823内置3.3 V基准输出,芯片与CPU之间选用模仿SPI接口进行通讯,即选用C8051F020的两个I/OP3.6和P3.7引脚模仿与DRV8823通讯。C8051F020的MTSDI(P3.7)衔接至DRV8823的SDATA,MTSCLK(P3.6)衔接至DRV88 23的SCLK,在MTSCLK为上升沿的时分将串行数据移入,SCS作为DRV8823的片选,高电平有用,高电平锁存串行数据,运用C8051F020的一个I/O口衔接SCS即可。
3. 2 限流电阻核算
每个通道电机满量程电流核算公式如下:
其间,VREFX是选用的基准电压,这儿取芯片的基准电源电压,3.2
电机指令寄存器如表1所列。以B桥为例,D15~D12固定写0000,D11是BDECAY形式写0即可,D10~D8为电流操控位,硬件设置为1.36 A
4 DRV8823编程完结
DRV8823芯片智能化程度高,运用C8051F020的两个I/O口对其进行写操作即可完结编程操控。写操作的指令很少,仅是对一个寄存器进行写操作,即电机指令寄存器,便可完结每相电机的翻开、封闭等功用。编程时应参阅芯片材料的时序图,SSTB信号在原理图中一向为高,因而串行接口一向有用,而且输出使能。
4.1 SPIO接口的初始化
DRV8823的初始化要求一切电机都无效(ENBL=0),一切电机的DECAY=0,X12-10设置成001。为节约代码篇幅,以电机的A桥为例,运用如下代码完结DRV8823的初始化。
4.2%20DRV8823操控函数
DRV8823驱动函数完结对各路电机的操控,包含正回转操控、使能操控和封闭操控等功用。函数的输入参数包含电机编号(1,2,3,4),电机使能位(0为制止,1为使能),电机正回转(0为回转,1为正转),输出参数为空。
在程序的编制过程中,要求有必要坚持其他电机的原状况,不能对其他不需求操作的电机进行操作,即在操作时会用到很多的逻辑与或操作。在对电机进行操控时,首先要判别电机的状况,然后确认相应操作。完结代码:
电机操控流程图如图3所示。
结语
多枚XBT主动投进与丈量体系是2010年国家海洋公益性项目“投弃式温深剖面丈量仪产品化研讨与演示”所支撑的一个研发子项目。2014年3月,本文规划的体系安装在某海洋查询船上,在南海进行了投进试验,取得了杰出的丈量作用,体系使用C8051F020操控两片DRV8823完结了经过8路直流减速电机操控阀门的自在敞开和封闭,并得到了很好的运用和验证。与其他多路电机操控规划方案比较,该完结办法具有电路简略、体积小、操控牢靠和操作简略等特色。
因而,DRV8823为多枚XBT主动投进与丈量体系的成功完结供给了很好的协助,具有较高的工程运用价值。