基于ARM的伺服电机控制系统的设计

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1199  论文字数:19378.页数:51

摘    要
 本文主要介绍基于ARM的伺服电机控制系统的设计。
 随着社会发展的不断精细化，人们对生活的高品质要求越来越强烈，高精准度的数控加工技术也越来越被重视。高精准的要求离不开电机控制的快速发展，最优化的开发伺服电机对提高电机控制的总体水平，加快数控技术的发展具有重大意义。
 本文主要介绍以ARM920T为内核的三星S3C2440开发板在嵌入式系统中如何实现对伺服电机的调速控制。通过对S3C2440开发板硬件资源的分析进行控制系统的软硬件设计，充分利用ARM芯片的优势来实现伺服电机的高精准度的控制。全文以S3C2440开发板为核心，分为三大模块：控制模块（触摸屏及6个自由按键）、显示模块、控制对象模块。以开发板上的PWM模块的功能为控制主体，控制模块编写程序以PWM信号的输出来达到控制伺服电机调速的目的，同时在显示模块上加以显示，以便及时进行调整。此外，伺服电机自身所特有的反馈模块也能够提升控制系统精准度。另外，本文还介绍ARM芯片的控制优势，以ARM为主芯片的嵌入式工程因其优势在我们的生产生活中正被广泛的运用着。
 
关键词： ARM  伺服电机  Pwm  调速控制  嵌入式

Abstract
 This paper introduces servo motor control system design which based on ARM.     With the continued refinement of social development, people's life growing demand for high quality, high precision CNC machining technology is more and more attentioned.The requirements of high-precision motor control can not do without the rapid development of optimized development of motor control servo motor to improve the overall level, to speed up the development of NC technology of great significance.     This paper introduces the Samsung S3C2440 ARM920T for the kernel development board for embedded systems to realize the servo motor speed control.S3C2440 development board through the analysis of hardware resources, control system hardware and software design, full use of the advantage of ARM chip to achieve high-precision servo motor control.The core of this text is S3C2440 development board,it can divided into three modules: control module (touch screen and six free keys), display module, the control object module.To develop the board's PWM module to control the main functions of the control module programming for the output PWM signal to control the servo motor speed to achieve the purpose, while the display module to be displayed, so that timely adjustments.In addition, the servo motor feedback specific to their own modules to enhance the control precision.In addition, the article also describes the ARM chip control advantages to ARM-based chips in embedded engineering because of its advantage in the production of our life with Chiang Kai-shek is widely used.

Keywords:  ARM  Servo Motor  PWM  Speed Control  Embedded

目    录

中文摘要 I
英文摘要 II
目    录 III
第一章   绪论 1
1.1   引言 1
1.2   ARM及ARM920T的介绍 1
1.2.1  ARM的简介及其特点 1
1.2.2  ARM920T的特点 3
1.3   论文的研究目的及系统的总体结构 4
第二章   控制系统硬件设计 5
2.1   开发板资源 5
2.1.1  S3C2440开发板的介绍 5
2.1.2  S3C2440开发板与S3C2410开发板的区别 11
2.2   电源模块的电路设计 11
2.3   LCD显示模块的电路设计 12
2.4   JTAG模块 13
2.4.1  JTAG的结构 13
2.4.2  JTAG引脚定义 14
2.4.3  JTAG接口的电路设计 14
2.4.4  JTAG接口的应用设计 15
2.5   伺服电机模块的设计 17
2.5.1  伺服电机的分类及其特点 17
2.5.2  伺服电机的控制技术 18
2.5.3  PWM的基本原理 19
第三章   控制系统的软件设计 20
3.1   ARM嵌入式系统的编程基础 20
3.1.1  嵌入式操作系统 20
3.1.2  嵌入式C语言 21
3.2   控制系统总体框架 22
3.3   控制模块的程序设计 24
3.3.1  按键判断程序 24
3.3.1  按键功能程序 24
3.4   显示模块的程序设计 26
3.5   伺服电机控制模块的程序设计 29
3.6   定时程序的设计 32
第四章   总结 34
致谢 35
参考文献 36
附录A  S3C2440开发板的电路原理图 37
附录B  S3C2440开发板电路的PCB图 45
附录C  程序： 47
1、按键的控制程序 47
2、LCD显示程序 47
3、pwm信号的输出程序 47