摘要：針對某型直流電機調速系統的要求，采用TMS320LF2407A和AT89C51設計一種雙核直流電機閉環調速控制系統。TMS320LF2407A采集和調節電機轉速信號，AT89C51輸入給定轉速并顯示電機轉速。給出系統硬件原理框圖和程序流程。試驗結果表明該控制系統具有動態響應快、控制精度高、實時顯示、數據存儲等優點。
關鍵詞：TMS320LF2407A；AT89C51；閉環調速；實時顯示；數據存儲

直流電動機以其良好的線性調速特性、簡單的控制性能、高質高效平滑運轉特性，一直在速度和位置控制方面處于主導地位，尤其是調速性能其他電動機無法比擬的。目前采用全控型電力電子器件進行脈寬調制(PWM)控制方式已成為直流電動機數字控制的基礎。由于DSP具有運算速度高，死區時間的PWM輸出，實現諸如模糊控制等復雜算法，外圍硬件少等優點，因此廣泛用于電機數字控制。這里采用MS320LF2407A型DSP和AT89C5l單片機為核心設計一種針對直流電機的全數字調速控制系統。

1 TMS320LF2407A簡介
圖1為TMS320LF2407A內部基本結構框圖，該器件采用先進的哈佛結構，流水線作業，在30 MHz的內部時鐘頻率下，指令周期僅33 ns。由于其內部具有硬件乘法器，一個周期內即可完成16x16的算法，僅需33 ns。該器件內部具有時鐘鎖相環電路，可通過軟件編程設置內部所需高頻。

TMS320LF2407A內部存儲器中包含DRAM和SRAM兩大類。其中，DRAM分為3個RAM塊B0、Bl、B2，容量依次為256字、256字、32字。這些RAM都允許在1個指令周期內訪問2次，因此數據處理能力顯著增加。同時，B0塊還可通過程序配置為數據存儲器或程序存儲器區。若配置為程序存儲器區則可在上電時將浮點算法子程序或數據表由外部慢速EPROM裝入該空間區，以緩解高速處理器與慢速外設間的矛盾，從而提高控制系統的動態性。TMS320LF2407A內置采樣保持的10位精度、高速MD轉換器，轉換時間最短為500 ns。此外TMS320LF2407A還具有豐富的、功能強大的中斷系統以及常用的I／O接口，這些特性大大簡化了調速控制系統時硬件電路設計。

2 系統硬件設計
圖2為基于TMS320LF2407A直流電機閉環調速控制系統硬件框圖。系統主電路采用交／直，交電壓型變換器，功率器件采用智能功率模塊IPM，該模塊包含由4個：IGBT以及4個與IGBT反并聯的續流二極管。控制電路部分由AT89C5l控制單元、TMS320LF2407A控制器、電流檢測、轉速檢測、過壓保護、欠壓保護、過流保護、液晶顯示和鍵盤輸入接口等電路組成。