基于dsp的变速泵供水系统的设计—数据采集及处理部分（可复制）.pdf

摘要电机进行了控制:每个事件管理器的稰删信号分别控制着电机的龉β时供水系统的研究是随着人们居住环境的集中以及生活个性化的发展而产生的。变速泵供水系统的研究是其中一个重要的研究课题。采用单片机实现的智能供水系统速度慢,控制手段较为落后。目前,超高速、低功耗和强实时性的数字信号处理器谥鸾ヌ娲テτ糜谥悄芄┧低常贡渌俦霉┧低的动力性、经济性、稳定性等各项性能不断提高。本文所介绍的正是以系列?刂坪诵牡谋渌俦霉┧刂葡低车纳杓品桨浮是一功能强大的数字信号处理器。该芯片是市场份额占全球%的堂拦鶷就瞥龅氖视糜诠ひ悼刂频腃系列产品之一,它功耗低,执行速度快,实时控制能力强。本文简要分析了谠怂闼俣取⒓啥取⒆ㄒ化和稳定性等方面的优势,介绍了芯片的⒋娲⑵骱推谕馍等结构。整个恒压供水系统由两部分构成,分别是数据采集及处理部分和对三相直流无刷电机的控制部分。该系统将自动控制的有关理论转变为实时应用算法移入⒂肭跋蛲ǖ篮秃笙蛲ǖ拦餐钩梢桓鑫榷ā⒖煽康负反馈系统,控制三相直流无刷电动机的状态转换和速度调整,在需水量不断变化的情况下,使送水管道保持相对稳定的水压,以满足恒压供水的需要。本文详细介绍了整个供水系统的设计方案,对全系统的硬件电路进行了设计,并详细介绍了硬件结构的特点及设计要点。给出了数据采集和处理部分的实现方案论证,并在此基础上进行了数据采集和处理部分的程序设计。硬件电路设计主要包括信号采集及处理电路和对三相无刷直流电动机的控制电路的设计。前者包括对分别来自压力传感器和液位传感器的信号进行预处理ㄕ鳌⒎糯蟮,并送入的片内疍模块进行疍转换;后者利用主控芯片片内的两个事件管理器分别对换元件的开关,三个捕捉引脚,,通过产生捕捉中断来给出电机的换相时刻,同时给出位置信息。除此之外,硬件电路还包括由酒槌山东大学硕士学位论文
的人机接口电路,负责对按键输入及允窘锌刂疲淮娲⑵骼┱沟缏吠ü芯片为系统提供了值氖荽娲⑵鳎籖接口电路使用了酒狿峁┯敫孟低车慕涌冢籎涌诘缏酚糜谑迪殖绦虻南略亍仿真及调试等。数据采集和处理部分的设计思路是:压力传感器将采集到的水压信号转换成电流信号,然后经电流一电压转换后送入的片内疍模块进行疍转换,转换后的数字量经过数字滤波,去除干扰后再进行尺度转换,获得水压值,进行显示,并作为控制电机转速的参数参于控制运算。置于蓄水池中的液位传感器采集的水位信号经过与水压信号相似的处理后,得到蓄水池水位值,检测其是否超上限或超下限,并分别通过硬件进行超上限或超下限报警。本文还进行了一系列的程序设计,包括疍转换程序、数字滤波程序、尺度变换程序及人机接口程序等。由于时间和水平有限,以及其他客观原因,本课题仍存在诸多不足,如系统并未完成全部的现场调试,无法满足大范围的需水要求等等,这些都需要在今后的工作和学习中进一步完善。关键词:三相无刷直流电动机信号采集及处理尺度变换山东大学硕士学位论文疍
.,猻,,.,.山东大学硕士学位论文——■——■●■!觥!觥!!!觥!!!!!觥!猒■———■—●———●!!觥瘛!!!!觥!!鯻!!瘛!!!瘛R甌,畁甿,甌..,琹.··.,瑆瑆耶.,.■
,山东大学硕士学位论文;,.,.●—●瘛!!!觥!!■:,珻珻琧瓸,,瑄,.;瑃瑂琩瑆甌,,甌.’畄—!狪●——■■!!觥!觥!!!!鯻—觥觥觥!!瘛!瘛!!瘛觥馹—!!瘛!!觥馹——!瘛猒.
:,,,
,城市供水系统的负荷变化很大。以前通常采用大型蓄水池的方式来缓解,该方法供水压力稳定,但存在许多弊端,如设备使用寿命不长、需派专人管理等。近年来在供水系统中引入了直流恒压供水系统,较好地解决了以上问题。本系统采用公司生产的驱动三相直流无刷电机来完成对水泵的控制。是位定点酒乃俣雀叽谂渲有双口数据存储器蚏/瘸绦虼娲⑵鳎星看蟮钠庋爸纺芰Γ并具有丰富的片内外围设备,可广泛应用于数字马达控制、工业自动化、电力转换系统、空调控制等。在性能上远远超过一般的单片机芯片,而其价格却在逐年下降,正在逐步接近单片机的价格,成为不可或缺的可编程基础器件。因此在进行了多方面考虑之后,本系统采用了作为系统的主控芯片。相交流电,工作电压为8眯秃潘每杀Vす┧髁吭—狗段在.。本文设计的供水系统由两套水泵组成,这样可以根据需水量的多少灵活选择应用几套水泵,来保证既满足用户的需水要求又不至于浪费。该系统所对应的蓄水池是,可同时为в没峁┯盟虼吮鞠低呈视糜谛》段内的居民用水。系统设计中采用了三相无刷直流电机来驱动水泵。无刷直流电动机既有直流电动机优秀的线性机械特性、宽的调速范围、大的启动转矩、简单的控制电路等优点,又有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优