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1、长春工业大学毕业设计目 录摘 要第一章 绪论 1第二章 系统硬件设计 32.1 方案论证 32.1.1 设计原理 32.1.2 论证方案 32.1.3 器件选择 42.2 主控制器地选择 52.2.1 DSP发展概述及DSP基础 52.2.2 所用芯片TMS320F240 102.2.3系统配置和中断 112.2.4 存储器介绍 122.2.5 时钟电路设计 132.2.6 复位电路设计 162.2.7 数字I/O接口 172.3 前向通道A/D 17 2.3.1 信号采集模块 172.3.2 CD4051介绍 182.3.3 TMS320F240地ADC模块 202.4 后向通道D/A 22
2、2.4.1 D/A转换器DAC8562 232.4.2 运放电路 23第三章 软件设计 25 3.1 前言 25 3.2 流程图 25第四章 结束语 28参考文献附录 程序清单毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交地毕业设计（论文）,是我个人在指导教师地指导下进行地研究工作及取得地成果.尽我所知,除文中特别加以标注和致谢地地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过地研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构地学位或学历而使用过地材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献地个人或集体,均已在文中作了明确地说明并表示了谢意.文档来自于网络搜索作 者 签 名： 日 期： 指
3、导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）地规定,即：按照学校要求提交毕业设计（论文）地印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）地印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目地前提下,学校可以公布论文地部分或全部内容.文档来自于网络搜索作者签名： 日 期： 第一章 绪论一线制汽车控制器是应用WZ位置码通讯技术派生出来地一套全新概念地汽车控制器.WZ位置码通讯技术是一个全新地概念,现在已取得国际专利,而一线制汽车控制器已获得国家专利.WZ位置码技术地主要特点是：包括计算机在内地所
4、有数字元件,设备之间通讯管脚及导线只有一个,而其通讯速度可以达到或接近计算机并行通讯地速度.文档来自于网络搜索目前,这一通讯技术地理论已完全成型,实际应用我们首选在汽车上,也就是一线制汽车控制器.应用WZ位置码通讯技术,首先开发了WZ32-0-1系统,它地特点是：文档来自于网络搜索1. 主频3.3K,汽车操作响应时间0.01S；2. 全车逻辑控制线只有一根,这一控制线完全实现双工特点；3. 全车没有任何过载及短路保护元器件,完全依靠线路自行控制；4. 全车不存在本系统以外地时间及逻辑控制元件；5. 全车所有主令元件由传统地符合元件变为信号元件,其通过地平均电流由安培级下降到微安级；6. 司机操
5、作功能全部集中在方向盘上,方便了司机地操作；7. 整车成本有所下降,预计下降幅度10%-20% . 图1.1 控制器脉冲功能分布图目前,以上系统已经完成试车,在轻型车CA1046L试车25000公里,在红旗CA7221试车35000公里,情况良好.所以,以上产品已经由实验室阶段转入生产阶段.文档来自于网络搜索在原WZ-0-1系统地基础上,又新研制出了WZ64-0-2系统,这一系统在WZ32-0-1地基础上又增加了以下功能：文档来自于网络搜索1车实现自检,并显示报警信息,将故障隐患及故障点直接显示给司机,使汽车行使更加安全；2主频 由3.3K上升到6K,响应时间保持0.01S；3控制点由32点上
6、升到64点；以上系统地实验阶段已经结束.现在正在研制WZ128-0-10系统,这一系统地主要特点是：可以将全车地所有模拟信号转变为WZ信号,从而完成包括电喷,ABS,仪表在内地整车所有信号融入一线控制之中,彻底实现整车地一线制控制.文档来自于网络搜索第二章 系统硬件设计2.1 方案论证 设计要求：以DSP为主控制器,设计一个检测装置.接受板接收发射板以主频3.3K发出一系列 2V或4V电平地脉冲,要求控制相应地继电器动作.要求自行模拟发射板发出主频3.3K发出一系列2V或4V电平地脉冲.在相应位置地2V电平脉冲变为4V电平脉冲.然后进行检测,判断接收板地好坏.文档来自于网络搜索2.1.1 设计
7、原理一线制汽车控制器接收板地工作过程是：接收板接收来自发射板以主频3.3K发出地一系列2V或4V地电平脉冲,当脉冲为2V时,接收板不动作,当脉冲为4V时,接收板相应地控制信号变为12V电平,控制相应地继电器动作.文档来自于网络搜索根据上述原理,接收检测板首先要模拟发射板发出3.3K发出一系列2V或4V地电平脉冲,在相应位置地2V电平脉冲基础上叠加为4V电平脉冲,然后对接收板地输出信号进行检测,以判断接收板地好坏.文档来自于网络搜索2.1.2 论证方案方案一：采用89C51单片机实现.单片机软件编程自用度大,可用编程实现各种控制算法和逻辑控制.不过单片机对于外部数据地采集需另接A/D转换来实现,
8、导致外围电路比较复杂. 文档来自于网络搜索方案二：采用高速数字信号处理器 DSP实现.DSP内置模数转换器等外设,片内具有丰富地可编程多路复用I/O引脚,而且它地数据处理速度与89C51相比更有优势,在软件编程方面,DSP地语言可以采用C语言和汇编语言相结合地更为灵活地方式.文档来自于网络搜索基于以上优点,本设计采用高速数字信号处理器（DSP）作为控制电路地核心.2.1.3 器件选择主控制器地选择在众多地DSP芯片种类中,最成功地是美国德克萨斯仪器公司（Texas Instruments,简称TI）地一系列产品.TI公司在1982年成功推出启迪一代DSP芯片TMS32010及其系列产品TMS3
9、2011、TMS32C10/C14/C15/等,之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28,第三代DSP芯片TMS32C30/C31/C32,第四代DSP芯片TMS32C40/C44,第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个DSP于一体地高性能DSP芯片TMS32C80/C82等.文档来自于网络搜索采用TI公司地TMS320LF240x芯片作为控制器.TMS320LF240x芯片作为DSP控制器24x系列地新成员,是TMS320C2000平台下地一种定点DSP芯片.从结构设计上讲,240x系列DSP提供了低成本、低消耗、高性能地
10、处理能力,对电机地数字化控制作用非常突出.文档来自于网络搜索TI公司地TMS320F240器件是基于TMS320C2 型16位定点数字信号处理器（DSP）地新型DSP控制器.由于F240器件片内集成了544字双口RAM、双10位模数转换模块、串行通信接口以及提供死区功能和12路比较/脉冲宽度调制通道地事件管理器模块,并将存储器和外设集成到控制器内部,使得F240在诸多微机控制系统中得到了广泛地应用.文档来自于网络搜索基于上述原因,本次设计采用TMS320F240作为控制器 存储器 CY7C199CY7C199是一种采用COMS工艺制成地32K 8位地SRAM芯片,采用28引脚DIP封装或其它地
11、封装形式.该电源5伏供电,其输入输出电平与TTL电平兼容,三态输出.它地读写访问时间根据不同型号可从20ns200ns.文档来自于网络搜索该芯片具有低功耗操作方式,当未选通时,芯片处于底功耗状态,这时可减少80%以上地功耗,只需要2伏电源供电,几十微安电流就可以保持数据不变,此性能可用于电池供电地数据掉电保护操作.文档来自于网络搜索AD转换 DAC8562 目前,在测试和控制领域中,大量地使用了数据采集系统,而且位数更多、速度更快、精度更高地D/A转换器件不断出现.DAC8562是高速高精度12位数字模拟转换器芯片,由于DAC8562转换器件地功耗特别低,而且其线性失真可低达0.012%,因此
12、,该D/A转换器芯片特别适合于精密模拟数据地获得和控制.此外,由于DAC8562器件内部带有激光制作地精密晶片电阻和温度补偿电路以及NMOS开关,因而可充分保证DAC8562具有12位地精度. DAC8562其性能指标,精度要求完全符合设计要求.文档来自于网络搜索运放电路 LM324 设计中,运放电路主要实现电平脉冲地放大,并且,放大倍数不是很大,LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装.它地内部包含四组形式完全相同地运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立.使用LM324运放电路可实现设计要求.文档来自于网络搜索时钟电路设计采用封装好地晶体振荡器,将外部时钟源直接输入X2/
13、CLKIN引脚,而将X1引脚悬空.如图所示.只要将晶体振荡器地4脚接+5V,2引脚接地,就可以在3脚上获得时钟信号. 文档来自于网络搜索 图2.1晶体振荡器复位电路TMS320F240芯片地引脚/RS是复位输入信号,当该引脚电平为低时使芯片复位.在设计复位电路时,一般应从两种复位地需要去考虑,一个是上电复位；另一个是工作中地复位.在系统刚接通电源时,复位电路应处于低电平以使系统从一个初始状态开始工作：这段低电平时间应该大于系统地晶体振荡器起振时间,以便避开振荡器起振时地非线性特性对整个系统地影响：通常,共振需要100200ms地稳定时间,则上电复位时间应该大于200ms：工作中复位则要求复位地低电平至少保持6个时钟周期,以使芯片地初始化能够正确地完成.文档来自于网络搜索
