項目(血液分離系統(tǒng))中使用了5個直流電機,都需要加入速度環(huán)來控制速度。速度環(huán)使用PID算法,每個電機的PID參數(shù)有差別,為了調(diào)試出最佳PID參數(shù),寫了一個上位軟件來分析電機運行過程中速度和PWM調(diào)節(jié)參數(shù)。但是上位軟件需要單獨的電腦,平時測試時不需要詳細分析這些數(shù)據(jù)。因此加入PCA8538來實時顯示速度信息和PID算法調(diào)節(jié)的PWM占空比。
PCA8538實現(xiàn)界面如下:
主要顯示信息包括:
① 電機編號(一共顯示2個直流電機編號,直流電機帶401線編碼器。項目中使用是定制電機,這里調(diào)試的是網(wǎng)上買的二手貨,但電機控制原理都是一樣的)。
② 電機速度(順時針為正,逆時針為負)
③ 電機PWM調(diào)節(jié)百分比(左右各一個)
④ uC/OS-II運行時間(最小單位分鐘,最大顯示23:59,之后回0:00)
⑤ LOGO信息
調(diào)試時打開電機,通過shell命令行設(shè)定速度為2000。電機開始運轉(zhuǎn)后,我們用手來抓住電機轉(zhuǎn)動軸,可以發(fā)現(xiàn)PWM占空比立馬增大,我們也能感覺到電機轉(zhuǎn)動的力量更強,這就是PID調(diào)節(jié)的效果。
具體的可以查看視頻。詳解附件內(nèi)容
硬件連接圖
本系統(tǒng)使用了微雪的Open207開發(fā)板,使用的芯片為STM32F207ZG,144引腳。開發(fā)板和PCA8538通過SPI進行通信。
開發(fā)板連線實物圖,具體說明詳見附件內(nèi)容。
PCA8538選擇SPI通信模式,IFS接地。將JP1、JP3、JP4、JP5接地,JP6、JP7短接。SCL、SDO、SDI、nCE分別和STM32上的PA5、PA6、PA7及PA4相連。