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1、精品名师归纳总结烟台南山学院烟台南山学院毕业设计 论文）学院： 运算机与电气自动化学院专业： 电气工程及其自动化班级： 电气工程 09 级学号： 202102100238同学姓名：刘小刚指导老师： 胡彩霞烟台南山学院教务处制可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基于 ARM9的电火花线切割机数控系统争辩摘要由于电火花线切割加工技术具有能适应多种硬度与形状的材料加工，加工精度高的特点，在成形刀具加工、模具制造、精密复杂零件和高硬度材料的加工等方面有较为广泛的应用，因此电火花线切割机床在我国有特殊广泛的应用。在我国，高速走丝电火花线切割技术经过数十年的进展技术已经达到比较成熟的水平，但与
2、国外慢走丝电火花线切割技术相比，无论从加工速度、精度、自动化程度、加工稳固性等工艺指标上看仍是从外观上看，国内的技术水平明显低了一个档次。其主要缘由在于国内线切割机床的脉冲电源和进给系统的把握水平不高，能否解决这两方面的难题将直接影响着国内线切割机床的进展前景。本文第一介绍了电火花线切割技术在国内外的进出现状与趋势，针对国内电火花线切割把握技术的不足，设计了全数字化智能型线切割脉冲电源，并基于ARM9 处理器 STM32 设计了线切割机床的总体把握系统，用以改善现有线切割机床把握系统的不足。对于文中设计的智能型脉冲电源把握电路，本文利用Matlab/Simulink 软件进行了电路仿真，为实际
3、电路的搭建供应参考。文中仍指出进给系统中用伺服电机代替步进电机的必要性，同样利用 Simulink 软件对伺服电机的把握系统开放了仿真争辩，为伺服电机的软硬件平台开发供应参考。另外本文仍从软硬件两个方面对所设计的线切割机床总体把握系统进行了比较 详细的介绍，先是从硬件方面阐述了把握电路板的设计思路和各模块电路的原理， 又从软件方面分别阐述了基于 ARM9 处理器 STM32 芯片的初始化设置、各电路模块的配置流程和实际应用。其中重点介绍了PWM 脉冲信号的产生过程和脉冲电源电路的调试结果，验证了所设计的脉冲电源把握系统所能达到预期目标。关键词：电火花线切割，把握系统，脉冲电源，STM32第 1
4、 章 绪论1.1 选题背景可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电火花线切割机属于电加工范畴，最早于1960 年在苏联问世。前苏联拉扎林科夫妇在争辩开关触点受火花放电而腐蚀损坏的现象及缘由时，发觉电火花产生的 瞬时高温可以使金属局部熔化、氧化而被腐蚀掉，从而制造了电火花加工技术。线切割机适用材料多种多样，如高强度、高硬度、高韧性、高脆性和磁性材料，仍能加工精密细小和形状复杂的零件。现有的电火花线切割机为了得到更广泛的进展，必需设法降低生产成本，缩短加工时间，提高产品的质量、产量及其经济性。本文提出的基于 ARM9 把握芯片的全新的电火花线切割机把握系统，正好中意现有的线切割机的改进思
5、想，对提高线切割机的加工效率、质量和经济性具有重要 意义。1.2 国内外线切割机进出现状及趋势线切割机自从上世纪 50岁月末问世至今，每年都取得快速的进展，应用也越来越广。如今随着数控技术的日益成熟，线切割机床的进展迎来了更为宽敞的前 景。线切割机在我国及国外的进展方向有所不同，目前我国研制生产和使用的绝大多数为快速往复走丝的电火花线切割机，而国外研制生产和使用的主要为慢速单向走丝的电火花线切割机。两者相比起来，除了接受的工艺不同外，无论在加工速 度、精度、功能、自动化程度、牢靠性、稳固性和加工工艺指标，或者在外观等方面，前者都低于后者一个档次。从加工速度上来说，我国的电火花线切割机的最大加工
6、速度一般为250mm 2/ min，而国外的低速线切割机床最大加工速度为500mm2 / min 。从尺寸精度及表面粗糙度上来说，我国线切割机床一般为5.0m国家标准）， Ra 0.50.8。m而国外能达到 1.0，mRa 0.05。m国外的电火花线切割加工技术已经达到比较高的水平，今后估量必将向高速化、高精度化及高自动化的方面进展，这也是近年来经济型机床的一个进展趋势。而我国的电火花线切割技术在将来几年甚至几十年都将会有大好的进展机会。相伴着十二五规划我国高端装备制造业将迎来进展的春天，信息化、智能化和绿色环保化将是我国线切割技术的进展方向。1.3 本文争辩的主要内容本文将基于 ST意法半导
7、体）公司的 ARM9 芯片 STM32 开发全新的智能电火花线切割机把握系统，主要包括节能脉冲电源PWM波形的智能反馈把握系统软硬件设可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结计和进给把握系统中步进电机等其他硬件电路的设计。全文主要内容分为如下六个章节：第一章为绪论，总结表达了本课题的选题背景，国内外线切割机的进出现状及趋势，点明白本课题的主要争辩工作。其次章提出了基于 ARM9 处理器的线切割把握系统的总体设计方案，特殊是阐述了数字化脉冲电源的设计和进给系统中把握电机的选择与论证，并说明白设计方案要实现的功能和目的。第三章运用 Matlab/Simulink软件对全数字化脉冲电源的设计
8、电路和伺服电机的把握系统进行仿真争辩，得到把握模型运行在较为理想状态下的把握参数。第四章简洁表达了所选微处理器的特性，对线切割把握系统的主要硬件电路模块进行分析介绍，并阐述了设计思路和留意事项。第五章阐述了线切割把握系统各软件模块驱动程序的开发并配以实例，其中重点表达了 PWM脉冲信号的生成。第六章总结争辩成果，对所做的争辩工作做进一步展望。第 2 章 线切割把握系统的总体设计方案2.1 电火花线切割机床加工原理电火花线切割机床加工是利用工具电极钼丝）和工件两极之间脉冲放电时产生的电腐蚀现象对工件进行尺寸加工。电火花腐蚀主要缘由：两电极在绝缘液体中靠 近时，由于两电极的微观表面是凹凸不平，其电
9、场分布不均匀离得最近凸点处的电 场度最高，极间介质被击穿，形成放电通道，电流快速上升。在电场作用下，通道 内的负电子高速奔向阳极，正离子奔向阴极形成火花放电，电子和离子在电场作用 下高速运动时相互碰撞，阳极和阴极表面分别受到电子流和离子流的轰击，使电极 间隙内形成瞬时高温热源，通道中心温度达到10000 度以上。以致局部金属材料熔化和气化 【1】。2.2 线切割机床把握系统的总体设计线切割机床的把握系统要求实时性高，把握精度高，能处理大量的数据，仍要易于与 PC 上位机进行通讯，现有的单片机已经不能中意这些要求。ARM处理器相对于 8位单片机具有速度更快，性能更强，资源更丰富等特性，比如在中断
10、、AD、LCD把握器、 DMA和储备系统等方面 ARM 处理器都具有独到的优势。本文接受可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ARM9芯片 STM32作为线切割机床把握系统中最重要的两个部分数控系统和脉冲电源的主处理器，协作主芯片的一些外围应用芯片和接口电路构成整个把握系统的硬件部分。线切割机床把握系统的总体结构框图如图2.1所示。线切割机床PWM伺服电源电机可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结显示ARM9模块键盘处理器串口通讯CAN总线可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数控系统 Linux把握界面图 2.1线切割机床把握系统总体框图ARM9处理器作为主要把
11、握单元，将负责线切割把握系统的绝大部分把握工作。除了输出 PWM脉冲供电源和电机使用， ARM9处理器仍需要执行显示任务、响应键盘的把握指令、进行串口和 CAN 总线的数据传输把握、处理数控系统中把握界面的命令以及同 PC 机进行数据交换。2.3 数字化脉冲电源的设计方案本文提出了一种全新的基于ARM9 处理器的高频脉冲电源设计方案，此脉冲电源不但 PWM脉冲的脉宽和脉间可调，而且频率也能够连续自动调剂。对PWM脉冲波形进行自动调剂主要是为了把握加工时电极丝的电流大小，保证加工的精度和稳定性。当检测到的电极丝上的电流过大时，只要通过反馈把握系统ARM把握）调剂PWM脉冲的占空比或者 PWM脉冲
12、的频率，就能达到降低电极丝加工电流的目的，从而保证电极丝加工质量。数字化线切割高频脉冲电源的系统框图如图2.2所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结100V+降压及光电隔离机算计制控接连工件ARM9系统PWM光 电隔 离差动放大电路IGBT 输出电路床身及钼丝隔离变压器检流计输入设置显示屏100VG图 2.2数字化线切割脉冲电源的系统框图基于 ARM9 处理器的数字化线切割高频脉冲电源的主要特点有【2】：1. 直接接受 RS232 标准通讯接口与上位机通讯。2. 系统集成了现场总线CAN 总线和 LIN总线，便利多台线切割机的集中把握。3. 系统预留 JATG 编程接口，便利用
13、户的系统升级和爱惜。4. 通过 ARM 定时器直接产生 PWM信号，供应线切割工作时需要的高频脉冲。5. 同时集成了伺服电机的把握。6. 具有常规线切割机把握所需要的接口。7. 供应 4路 AD 接口，为线切割机的功能扩展和实现实时在线检测供应支持。8. 具有 SD 卡接口，也可以通过该系统直接把握线切割机的工作。9. 装备有 2.9英寸的彩色屏，供应 HMI人机界面）的操作。10. PWM 的脉宽和脉间的调整和 PWM的分时分组操作，也可通过 HMI 实现。11. 符合电加工行业标准设计。12. 集高频脉冲电源，伺服驱动电源为一体。13. 接受新型芯片过滤脉冲杂波可使丝耗降低30%。14.
14、最大切割厚度可达 1 M 以上。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结15. 最大切割速度可达 160mm 2/ min 以上需特定条件）。16. 加工表面粗糙度 Ra2.5 。m2.4 线切割进给系统中电机的选择目前国内大部分线切割机床的进给系统都由步进电机把握，虽然把握精度却不高，但成本低、把握简洁。步迸电机是一种将电脉冲信号换成相应角位移或直线位移的把握电动机。利用它可以组成一个简洁有用的伺服系统，且不需要反馈环节，所以在开环数控系统中获得极其成功的应用。概括起来步进电机的主要使用特点如下：l 、每个脉冲对应一个步距角。2、脉冲频率与电机转速成正比。3、脉冲频率变化太快，会引起
15、失步或过冲。4、转变脉冲支配的相序即可转变电机旋转方向。沟通伺服电机的应用难题在于其复杂的伺服把握系统 其矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能，并可进行大范畴调速或定位把握，作为线切割机床进给系统的驱动电机大有潜力。由于步进电机应用已经比较成熟，又比伺服电机成本低，本文把握电机仍选择步进电机，但下文仍将进一步争辩沟通永磁同步电机的全闭环伺服把握系统，为以后伺服电机的成熟应用打下基础。第 3 章 脉冲电源与伺服电机的MATLAB 仿真争辩3.1 MATLAB/Simulink简介MATLAB是矩阵试验室 Matrix Laboratory）的简称， MATLAB的应用范畴特殊广，包括信号和图像
16、处理、通讯、把握系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及运算生物学等众多应用领域。附加的工具箱单独供应的专用 MATLAB函数集）扩展了 MATLAB环境，可以解决这些应用领域内特定类型的问题。Simulink是 Matlab软件下的一个附加组件，是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的 MATLAB软件包。支持连续、离散以及两者混合的线性和非线性系统，同时它也支持具有不同部分拥有不同采样率的多种采样速率的仿真系统。在其 下供应了丰富的仿真模块。其主要功能是实现动态系统建模、方针与分析，可以预 先对系统进行仿真分析，按仿真的正确成效来调试及整定把握系统的参数。可编辑资料 - - - 欢迎下载
17、精品名师归纳总结Simulink仿真与分析的主要步骤按先后次序为为: 从模块库中选择所需要的基本功能模块，建立结构图模型，设置仿真参数，进行动态仿真并观看输出结果，针对输出结果进行分析和比较。它为用户供应了一个图形化的用户界面的输入把握信号，以此来达到把握加工过程的目的。这一反馈把握过程能实时调剂电极丝的加工电流，保证加工的质量。100V+AC220V100VG可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3.1脉冲电源把握电路原理图3.2.2 脉冲电源的仿真利用 Simulink软件包里的仿真库作为脉冲电源电路仿真的主要模块库，该模块库包含等几个模块库，从中可以找到仿真需要的电源、变压
18、器、二极管、电容电阻等器件。由于该仿真库没有线切割加工的仿真模块，本文利用直流电机模拟线切割加工时的负载变化。而且电机运转时的仿真参数易于观看，有利于分析电路仿真的成效和各元件参数的选择。依据图 3.1所设计的电路原理搭建线切割脉冲电源电路仿真模型对其进行仿真。初始电源为沟通 220V ，经过变压器调压成沟通110V ，再经四个二极管组成的整流桥将沟通电压转换成直流电压，最终经过几个电容即可给线切割工件与电极丝供电。电容的选择需要留意，需要一个大电容作为充放电电容保证电压的稳固性，仿真电路选择 470 F带正负极的钽电容作为充放电电容。同时需要1 F左右的小电容起到滤波作用。经过滤波的直流电压
19、经过限流电阻后便可接入电机的正极，电机负极经过理想电流表后与 IGBT 的集电极相连， IGBT 的发射极与整流桥、电容共的。其中直流电机的参数如图 3-3所示，电机励磁电压一般选用 55V ，负载转矩为 4 N/m。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-3直流电机仿真参数利用 Simulink进行电路仿真之前需要设置仿真参数，这是特殊重要的一步。选择“ Simulation”菜单下的“ Parameters ”命令可以设置仿真参数和选择解法器。仿真参数包括仿真时间、仿真步长模式、步长参数和仿真精度的定义等选择，其中 主要参数仿真步长模式的选取方式有两种：固定步长和变步长。固
20、定步长模式在仿 真过程中供应固定的步长，不供应误差把握和过零检测。变步长模式可以在仿真过 程中转变步长，供应误差把握和过零检测。文中仿真选用变步长模式，其解法器共有 8种，默认解法器是 ode45 ，即四/ 五阶龙格 - 库塔法，它适用于大多数连续或离散系统，但不适用于刚性 Stiff）系统。它为单步解法器，也就是在运算ytn ） 时，它仅需要最近处理时刻的结果ytn-1 ）。文中选用 ode15s解法器，它是一种基于数字微分公式的解法器 NDFs），是一种多步解法器，需要以前多个时刻的值。 当用户要解决的问题比较困难，或者不能使用ode45 ，或者使用成效不好时，一般选用 ode15s ，它
21、也适用于刚性系统 23 。设置好仿真各模块的参数后即可运行仿真模型，经过对仿真的结果和波形进行观可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结察并调整仿真参数以得到更好的成效后，最终得到比较好的仿真成效波形如图3-5,3-6所示。图 3-5直流电机的仿真波形检测反馈主回路的电流表的仿真波形如图3-6所示。电流渐渐增大直到 5s之后趋于稳固，它的大小跟电机电流的大小是一样的。图 3-6电流表检测的电流波形3.3 伺服电机把握系统的仿真3.3.1 伺服电机把握方式的选择伺服电机的把握方式一般分为三种：速度把握、转矩把握和位置把握。速度把握和转矩把握都是用模拟量来把握的，位置把握是通过发脉冲来把握
22、的。而电机的伺可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结服把握系统一般为三个闭环的负反馈 PID 调剂把握环，其中第 1 环电流环是最内环也是最基础的一环。第 2 环是速度环。第 3 环是位置环，也是最外环。3.3.1 PMSM 的把握原理本文选用用途比较广泛的沟通永磁同步电机 PMS）M 作为争辩对象，其把握系统中的矢量变换把握和空间电压脉宽调制技术 经逆变器输出把握电机的转速和转矩，整个把握系统构成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结了一个完整的反馈把握系统 2526。图 3-8 PMSM 转子速度把握原理3.3.3 PMSM 速度把握模型的建立依据图3-8所示的沟通永磁
23、同步电机速度把握原理搭建仿真模型步骤如下2728：1）坐标变换模块以 Park反变换为例，仿真模型如图 3-9所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-9 Park反变换仿真模型2）SVPWM模块SVPWM模块的主要功能是使电机获得幅值恒定的圆形磁场。当电机通以三相对称的正弦电压时，沟通电机内产生理想的圆形磁链并且以此磁链为基准，通过逆变器不同的开关模式产生的实际磁通去靠近基准圆形磁链，从而使电机达到较高的把握性能。0 时，令相位 A=1，否就 A=0。当 3 V - V 0 时，令相位 B=1，否就 B=0。当- 3V -V 0 时，令相位 C=1，否就 C=0。可得扇区
24、号的运算等式为 N=A+2B+4C，取值为 16 的整数之一。其仿真模型如图 3-10 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-10扇区号 N 仿真模型4）运算 X, Y, Z和 T1 ,T2用 T1 ,T 2 来表示空间不同矢量的作用时间。令X=2V TS / 错误 .Udc ，Y=错误 .V+V） Ts/ 错误 . Udc，Z= Ts , 就 T1 = T 1Ts / T1+ T 2, T 2 = T 2 Ts / T1+ T 2其中 Ts为 SVPWM的周期 0.1ms的周期 0.1ms 。表 3-1 T1 和 T2 赋值表依据以上分析搭建的T1 与 T2 仿真模型如图
25、 3-11所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-11T1 与 T2 的仿真模型/4,Tb=Ta+T1/2, Tc=Tb+T2/2，确定在不同扇区内Tcm1、Tcm2、Tcm3 的取值，其结果见表 3-2 。表 3-2 Tcm1、Tcm2、Tcm3 赋值表Tcm1、Tcm2、Tcm3 的仿真模型如图 3-12 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-12Tcm1、Tcm2、Tcm3的仿真模型6）生成 PWM 脉冲波形将 Tcm1 、Tcm2、Tcm3 的值与设定幅值的等腰三角形波形进行比较，就可以得到空间矢量对称的PWM 波形。 PWM2 、PWM4
26、 、PWM6 是由 PWM1 、 PWM3 、PWM5 通过非运算得到的。生成 6 路 PWM 脉冲波形的仿真模型如图 3-13 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-13 生成 PWM 仿真模型将以上各个子模块整合搭建成完整的SVPWM 系统，仿真模型如图 3-14 所示。图 3-14 SVPWM 整体仿真模型c所示。从仿真得出的波形可以看出，电机的转速、转矩和三相电流在短时间内即达到稳固，说明此把握系统响应好，能平稳运行，符合伺服电机的把握要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结abc图 3-16 转矩为阶跃信号时三相电流、转矩、转速仿真波形a） 三相
27、电流 b）转矩 c所示。从仿真结果可知，如赐予电机的转矩或把握信号越平稳，过渡越好，电机的运行将越稳固牢靠，因此电机的把握信号需可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结要经过 PID 把握环调剂。abc图 3-17 转矩为斜坡信号时三相电流、转矩、转速仿真波形a）三相电流 b）转矩 c所示。虽然三相电流的幅值由于正弦信号略有变化，但其相位角仍然中意相差120的要求。如赐予电机的正弦波信号频率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结过大或过小，电机三相电流不仅幅值相差很大，而且相位角也不能中意要求，这对电机的损害很大，把握成效也很不理想。abc图 3-18 转矩为正弦波信号时三相
28、电流、转矩、转速仿真波形a）三相电流 b）转矩 c）转速第 4 章 线切割把握系统硬件电路设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.1 基于 STM32 的总体硬件设计STM32 系列处理器是世界顶级的半导体厂商意法半导体ST）公司于 2007 年 6 月推出的一款基于ARM 公司开发的 Cortex-M3 内核的微处理器。 STM32 微处理器按性能分为两个不同的系列： STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型” 系列。 STM32F103xx 增强型系列使用的内核为高性能的32 位 ARM Cortex-M3 内核，其最大工作频率为72MHz ，内置丰富的
29、增强型 I/O 端口，高速储备器 总线的外设。完整的 STM32F103xx 增强型系列产品包括从 36 脚到 100 脚的五种封装形式，全部型号的器件都含有通用16 位定时器、 12 位 ADC 和 PWM 定时器等功能模块，仍包含标准和先进的通信接口：USART 串口、 USB、CAN 及 SPI 总线等。这些丰富的外设配置使得 STM32 系列微处理器适合于多种应用场合：电机驱动与应用把握、 PC 外设与 GPS 平台、医疗及手持设备、警报系统及其他工业应用1929 。本文接受的微处理器是STM32 的增强型系列 STM32F103C8T6。该型号在外设方面包含有三个16 位的通用定时器
30、，每个定时器都有4 路通道，每个通道有三种工作模式可供选择，即PWM 把握模式、输入捕捉模式和输出比较模式。一个16 位的高级定时器特的用于电机驱动。一个12 位逐次靠近型的模拟 /数字转换器，转换时间最快为 1 微妙。另外通讯接口包括：两个I2C 总线接口，支持芯片间数据的通讯与传输。两个 SPI 通讯口，支持 18MHz 的主从把握模式。三个USART 通讯口，支持全双工数据交换，波特率最高可以达到4.5Mbps。一个 CAN 总线接口，兼容规范 2.0A 和 2.0B 主动，位速率达 1 兆位/秒，它可以接收和发送 11 位标识符的标准帧，也可以接收和发送29 位标识符的扩展帧。此外仍有
31、常用的USB 接口。STM32F103C8T6 为 LQFP48 封装，以它为核心处理器设计的总体硬件模块如图4-1 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4-1 主芯片总体硬件模块设计TIM 定时器经光隔器件输出的PWM 脉冲信号即可作为脉冲电源的初始信号， 又可作为进给系统中电机的驱动信号。 GPIO 口作为一般的输入输出信号端将与键盘 模块通讯，同时把握显示模块指示电机或其他设备的工作状态。通用USART 同步/ 异步接受发送器将通过 ST3232 串口转换芯片与上位机实现串口通讯。CAN 协议把握器通过 82C250 接口芯片实现与CAN 物理总线的通讯，可以与局域
32、网内各CAN 节点进行数据交换。 ADC 通道采集电极丝上的电流经模数转换后通过确定的运算反 馈给定时器模块。下面将重点介绍几个重要模块的电路设计及留意事项。4.2 各模块硬件电路设计本 把握系统的硬件电 路采 用 Protel 99SE 软件进 行 设计 。 Protel 99SE 是ProklTechnology 公司开发的基于 Windows 环境下的电路板设计软件，该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，是业界人士首选的电路板设计工具。它由两大部分组成：电路原理图设计 Sch 文件）和多层印刷电路板设计 PCB 文件）。4.2.1 主芯片电路板主芯片电路板主要包含了电源模块和JTAG
33、模块的电路设计。电源电路如图4-2所示， LD1117-3V3 是个电压转换芯片，输入5V 输出 3.3V 给主芯片供电。假如外可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结接电源是 12V 或 24V，也可以通过其他电压转换芯片降压，输出电路需要的电源。电路中的电容起滤波作用，滤除电路中的高频沟通电，选择时需要考虑其耐压值。LED 灯指示电路 3.3V 电源是否正常工作。图 4-2 电源电路设计JTAGJoint Test Action Group）模块即程序烧录端口，是一种国际标准测试协 议，主要用于芯片内部测试，支持可编程芯片的在线系统编程。标准的JTAG 接口是 4 线： TMS、T
34、CK、TDI 、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。JTAG 电路设计图如图 4-3 所示，图中的几个网络标号都是主芯片内部的 JTAG 接口，通过专用的下载线可以把编译后的文件数据烧写到芯片的 FLASH 或 RAM 中。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4-3 JTAG 模块电路设计除了以上两个主要模块，再加上芯片外围晶振、电容和跳线接口等器件便构成了主芯片电路板的设计，其电路原理图及PCB 设计图见附录 B。主芯片电路板接受上下双层板设计，其中跳线接口便利主芯片板与把握系统其他电路板进行信号连接。4.2.2 ARM PWM输出主控板ARM PWM 主控板
35、通过跳线接口连接ARM主芯片板的全部把握输入输出口，实现把握信号的互通。电路分模块设计也提高了电路板的通用性。主控板包含脉冲输出模块、 CAN 通讯模块、串口通讯模块、复位模块、继电器模块、LCD 显示模块与按键模块。下文将主要介绍前几种关键模块的电路设计。PWM 脉冲输出的电路设计如图 4-4 所示。 PB0 口是主芯片的 TIM 定时器输出口，能产生频率和占空比变化的脉冲信号，经过光隔放大器件TLP250 输出可直接把握 IGBTInsulated Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极型晶体管）的通断。TLP250 主要用于 IGBT 或功率 MOSFET 的简称，由德国著名的汽车电子产品开发厂商 BOSCH 公司开发