TW-X61型DSP電機控制實驗箱
一、概述
TW-X61型DSP電機控制實驗箱采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由F28335開發(fā)板、DSP仿真器（XDS510、XDS100V2、XDS100V3、XDS100V3隔離版進行選擇）、BLDC直流無刷電機、直流電機、42步進電機、BLDC驅(qū)動模塊、直流電機驅(qū)動模塊、GPIO擴展功能模塊、W5300網(wǎng)口通訊模塊、液晶觸控屏等主要模塊組成，該實驗箱資源豐富、組合靈活、性價比高、是高校、研究院所學(xué)習(xí)或者無刷直流電機控制良好的組合實驗箱。
實驗箱實物圖
二、產(chǎn)品簡介
原理框圖
1、采用DSP開發(fā)板+電機驅(qū)動板+DSP外擴網(wǎng)口模塊+DSP外擴GPIO功能運用模塊+液晶觸控顯示的組合操作平臺，方便用戶實現(xiàn)電機控制的一體化開發(fā)；
2、DSP端采用公司自主研發(fā)的28335實用板開發(fā)板，以現(xiàn)今主流TMS320F28335為核心，采用六層核心板+底板的形式；
3、BLDC電機平臺采用三相全橋隔離控制，PID算法，保證電機運轉(zhuǎn)；
4、直流電機驅(qū)動板控制信號使用灌電流驅(qū)動方式，支持絕大多數(shù)單片機直接驅(qū)動；
5、42步進電機驅(qū)動器具有高穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾性的經(jīng)濟型步進電機驅(qū)動器，適用于各種工業(yè)控制環(huán)境，具有自動半流， 低壓關(guān)斷、過流保護和過熱停車功能；
6、板載硬件資源豐富，外擴功能強大，可滿足各類項目實驗；
7、7.0寸觸控顯示，采用工業(yè)類級別，滿足惡劣的工作環(huán)境，友好的人機界面方便您操作；
8、W5300模塊支持軟、硬件混合TCP/IP協(xié)議： TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet；支持8個獨立的端口（sockets）同時連接；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，速率可達到80Mbps；支持ADSL連接 (支持PPPOE協(xié)議，帶PAP/CHAP驗證)；
9、GPIO擴展功能模塊包括3x4矩陣鍵盤、12864LCD接口、4段8位數(shù)碼管、溫濕度傳感器、紅外信號輸入接口、8路LED、直流小電機及步進小電機；
10、采用分拆獨立的模塊化設(shè)計理念，既可獨立演示，又可整體工作；
11、對于電機控制設(shè)計的電機控制口；
12、詳細的用戶手冊，讓您輕松入門掌握；
13、注重EMI設(shè)計，穩(wěn)定，包括外擴和所有外設(shè)資源；
14、主流的F28335平臺，是電機控制領(lǐng)域和電力檢測領(lǐng)域的首選；
15、豐富的實驗例程，可滿足各種教學(xué)實驗，尤其電機控制領(lǐng)域，方便用戶對其進行移植。
三、設(shè)備參數(shù)
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序號
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項目
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要求
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D
S
P
端
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1
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主處理器
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TMS320F28335（開發(fā)板形式）
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2
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485接口
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一路485接口
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3
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RS232異步串口
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一路RS232接口跳選，可以與上位機進行串行通信，RS232電平
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4
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CAN
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用于CAN總線組網(wǎng)
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5
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PWM接口
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12路PWM（包含6路增強型PWM）
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6
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ADC輸入接口
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16路AD輸入接口，反饋電機的狀態(tài)
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7
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音頻接口
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Audio接口，提供錄音、播音功能
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8
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捕捉接口
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6路CAP捕捉口（和正交編碼脈沖引腳共用）
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9
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DSP外擴接口
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20位地址線和16位數(shù)據(jù)線及其他
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10
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SD卡接口
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用戶自配SD卡
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11
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開關(guān)電源
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+5V，5A
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B
L
D
C
端
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12
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三相無刷電機接口
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可以與12V—36V電機相連，額定電流不超過4A
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13
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電機類型
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有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機相連
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14
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26針接口，包括PWM脈沖輸入接口，AD接口
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可以與TM-F28335A/B、
DSP-F2812/basic相連，PWM輸入
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15
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BLDC_HALL接口
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位置傳感器電機的霍爾傳感器輸出
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16
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CAP_BEMF接口
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與控制端CAP相連，無位置傳感器電機反電動勢輸出端
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17
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CAP_HALL接口
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與控制端CAP相連，有位置傳感器的電機霍爾輸出端
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18
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電機電源輸入接口
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24V直流母線電壓的輸入端
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直流電機端
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19
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兩相直流電機接口x2
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可以與7V—24V電機相連，額定電流不超過3A，防反接
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20
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電機類型
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兩相直流電機
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21
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10針接口，包括3.3V-5.0V控制信號，5V電源
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控制信號可由任意單片機相連，信號輸入范圍3.3V-5.0V
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22
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電機電源輸入接口
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24V直流電源輸入端
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42步進電機端
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23
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兩相步進電機接口
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驅(qū)動 35、 39、 42、57 型 4、 6、 8 線兩相混合式步進電機，其細分數(shù)有 4 種，16 細分
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24
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電機類型
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42型4線兩相混合式步進電機
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25
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6針接口，包括控制信號，電源
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由單片機給出5V脈沖信號
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26
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電機電源輸入接口
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24V直流電源輸入端
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顯
示
端
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27
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液晶顯示屏
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工業(yè)級7.0寸LCD串口屏，800*480分辨率，5V供電，帶觸摸
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28
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核心處理器
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CORTEX-M3內(nèi)核+高速FPGA
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29
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通訊接口
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RS232電平
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30
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上位機軟件
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VisualTFT
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DSP外擴模塊
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W5300網(wǎng)口模塊
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支持軟、硬件混合TCP/IP協(xié)議： TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet；支持8個獨立的端口（sockets）同時連接；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，速率可達到80Mbps；支持ADSL連接 (支持PPPOE協(xié)議，帶PAP/CHAP驗證)
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32
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GPIO擴展運用模塊
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包括3x4矩陣鍵盤、12864LCD接口、4段8位數(shù)碼管、溫濕度傳感器、紅外信號輸入接口、8路LED、直流小電機及步進小電機
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四、技術(shù)指標(biāo)
?主處理器 TMS320F28335，主頻150MHz
?SRAM 片內(nèi)：34K ×16位，0等待
片外：512K×16位，15ns
?FLASH 片內(nèi)：256K×16位，36ns
片外：512K×16位，70ns
?ROM 片內(nèi)：BOOT ROM 8K×16位
片內(nèi)：OPT ROM 1K×16位，36ns
?A/D 片內(nèi)：2×8通道，12位分辨率，80ns轉(zhuǎn)換速率，0～ 3V輸入量程
?SCI 異步串口 2通道，MAX3232 & MAX485
?CAN總線 1通道，符合CAN2.0規(guī)范，峰值傳輸速率1Mbps
?網(wǎng)口 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，速率可達到80Mbps
?工作溫度 0～70℃
28335實用板參數(shù)
?核心板上外擴512K ×16位FLASH，可擴512K×16位。
?核心板上外擴256K（512K可選） ×16位SRAM，可擴512K×16位。
?底板有一路MAX3232和一路MAX485轉(zhuǎn)換電路，方便與上位機通信。
?底板有一路CAN2.0轉(zhuǎn)換電路。
?底板有耳機插孔，可實現(xiàn)播音。
?底板有聽筒插孔，可實現(xiàn)錄音。
?底板有16路AD輸入接口。（精度：12位，輸入電壓范圍：0～3V，峰值轉(zhuǎn)化時間：80ns）。
?底板有兩組電機控制接口，每組可以控制一臺3相電機。
?底板有4個發(fā)光二極管，可用于調(diào)試程序和監(jiān)測等。
?底板有一個X1226實時時鐘和1KB的I2C EEPROM。
?底板提供總線開放，數(shù)據(jù)線16位，地址線20位，特殊功能引腳，方便用戶二次開發(fā)。
BLDC技術(shù)指標(biāo)
?直流母線電壓+12~36V
?電機額定電流不超過 4A
?電機霍爾傳感器的供電電壓+5V
?過壓過流指示
直流電機驅(qū)動板技術(shù)指標(biāo)
?支持電機電壓 7-24V，防反接
?雙路電機接口，每路負載電流 3A，每路有獨立的 3A 過流保護
?與 L298N 電機驅(qū)動芯片控制信號同邏輯，每路都支持三線控制使能、正反轉(zhuǎn)及制
動
?使能信號可外接 PWM，正反轉(zhuǎn)控制信號可串聯(lián)限位開關(guān)
?控制信號使用灌電流驅(qū)動方式，支持絕大多數(shù)單片機直接驅(qū)動
?使用光耦對全部控制信號進行隔離
42步進電機驅(qū)動板技術(shù)指標(biāo)
?TB6560 驅(qū)動器采用直流電源供電，供電電壓范圍為 8V DC－35V DC,建議使用 24V DC
供電，推薦使用 24V/5A 開關(guān)電源進行供電
?TB6560 驅(qū)動器采用差分式接口電路可適用于差分信號，單端共陰及共陽等接口，通過高
速光耦進行隔離，允許接收長線驅(qū)動器，集電極開路和 PNP 輸出電路的信號
?驅(qū)動器主要用于驅(qū)動 35、 39、 42、57 型 4、 6、 8 線兩相混合式步進電機，其細分數(shù)有 4 種，16 細分
?其驅(qū)動電流范圍為 0.3A－3A，輸出電流共有 14 檔，電流的分辨率約為 0.2A
?具有自動半流， 低壓關(guān)斷、過流保護和過熱停車功能
?轉(zhuǎn)速指示
液晶屏幕產(chǎn)品規(guī)格
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產(chǎn)品型號
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DC80480B70_02TW
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產(chǎn)品類型
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基本型
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核心處理器
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CORTEX-M3內(nèi)核+高速FPGA
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尺寸
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7.0寸
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分辨率
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800*480
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顏色
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64K色，16位RGB
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通訊接口
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RS232
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圖片下載
存儲容量
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USB2.0/SD卡/UART
1Gbit，任意大小圖片存儲，累加可存儲457張全屏圖片
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圖層
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2個圖層，層與層之間可拷貝疊加顯示
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SD卡接口
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支持，用于脫機量產(chǎn)和線長指定圖片更新
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鍵盤接口
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支持，外接4*4矩陣鍵盤
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觸摸
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支持
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功耗
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開背光：202mA@5V 關(guān)背光：86mA@5V
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電壓輸入
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5-26V
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屏有效顯示尺寸
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長×寬=95.0mm×53.8mm
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產(chǎn)品尺寸
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長×寬×高=121.8mm×74.7mm×13.5
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產(chǎn)品凈重
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90g
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外殼
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無
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配套上位機PC機軟件
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VisualTFT
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組態(tài)控件
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支持按鈕空間、文本空間、進度條控件、儀表、動畫和曲線等常用控件
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系統(tǒng)鍵盤
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內(nèi)置虛擬數(shù)字鍵盤和英文輸入法
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電機驅(qū)動模塊實驗項目
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序號
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實驗項目
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說明
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1
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有位置傳感器無刷電機的開環(huán)控制
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2
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有位置傳感器無刷電機的閉環(huán)控制
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3
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無位置傳感器無刷電機的開環(huán)控制
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4
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有位置傳感器無刷電機的實驗箱的控制
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5
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提供整個系統(tǒng)中所有的可編程器件的源代碼
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6
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直流電機的控制
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7
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42步進電機控制
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五、28335實用板實驗項目
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序 號
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實驗內(nèi)容
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實驗1
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GPIO-LED測試
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實驗2
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GPIO-Button實驗
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實驗3
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TIMER0定時測試
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實驗4
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TIMER1定時測試
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實驗5
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External_Interrupt_button實驗
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實驗6
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FFT實驗
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實驗7
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AIC23實驗
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實驗8
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SCIB_RS232實驗
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實驗9
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SCIB_RS232實驗
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實驗10
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SD-DPI-Fatfs實驗
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實驗11
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FPU試驗
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實驗12
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WATCHDOG實驗
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實驗13
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39VF800實驗
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實驗14
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EXRAM測試
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實驗15
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I2C-rtc實驗
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實驗16
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EEPROM測試
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實驗17
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DMARAM試驗
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實驗18
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PWM試驗
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實驗19
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CAP測試
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實驗20
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PWM-CAP測試
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實驗21
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SPI_LOOKBACK_INT實驗
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實驗22
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McBSP-SPI-LOOKBACK實驗
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實驗23
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McBSP-SPI-LOOKBACK_INT實驗
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實驗24
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McBSP_DMA實驗
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實驗25
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AD實驗
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實驗26
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ADC_SOC_INT實驗
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實驗27
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CAN實驗
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實驗28
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CAP-APWM實驗
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實驗29
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HRPWM_SFO實驗
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實驗30
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HRPWM實驗
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實驗31
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卷積實驗
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六、實驗箱綜合測試程序說明
實驗準(zhǔn)備：
裝有CCS3.3的PC一臺，XDS510仿真器一部，試驗箱所用例程見附贈資料文件夾下的“BLDC試驗箱例程”。
1、添加工程文件：
首先在菜單的Project中選擇Open，如下圖6-1所示：
圖6-1 添加工程步驟1
在彈出的窗口中，找到工程文件并雙擊進入，找到以.pjt為后綴的文件，雙擊該文件就可以添加進CCS，如下圖6-2所示：
圖6-2 添加工程步驟2
在CCS左側(cè)的工程欄中可以看到已經(jīng)打開的工程，表明添加成功，如下圖6-3所示：
圖6-3 添加工程完畢
2、加載.out文件進DSP的步驟
圖6-4 加載文件步驟1
在彈出的窗口中，找到Debug文件并雙擊進入（如果沒有該文件則直接尋址.out為后綴的文件雙擊加載），找到以.out為后綴的文件，雙擊該文件就可以加載進DSP，如下圖6-5所示：
圖6-5 加載文件步驟2
圖6-6 加載文件步驟3
開機啟動，進入顯示界面，按照上面的方法依次加載附贈的三個實驗例程，出廠預(yù)設(shè)三個實驗，綜合測試、直流電機控制、步進電機控制及直流無刷電機控制。
① 首先進行的綜合程序?qū)嶒?，加載LED例程，點擊LED顯示進入綜合測試畫面，內(nèi)設(shè)三個模塊測試，在CCS上點擊運行程序，然后分別點擊觸摸屏的LED控制、溫度、濕度按鈕就可以觀察到實用板的LED變化以及溫濕度顯示，然后點擊數(shù)碼管顯示旁邊的空白框，會彈出系統(tǒng)鍵盤，然后輸入數(shù)字，點擊ENTER，就可以觀察到實用板轉(zhuǎn)接板上的數(shù)碼管變化（注意：一次只能輸入一個數(shù)字，連續(xù)輸入時先刪除掉原先輸入的數(shù)字，再重新輸入）；
② 加載sensor-closeloop例程并運行程序，然后點擊電機控制進入電機控制界面，預(yù)設(shè)了開始、停止、加速、減速功能：
點擊開始，電機啟動：
點擊停止，點擊停止轉(zhuǎn)動：
點擊加速，電機轉(zhuǎn)速升高：
點擊減速，電機轉(zhuǎn)速減慢：
③ 加載DC-motor例程并運行程序，然后點擊直流電機控制，預(yù)設(shè)了開始、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)功能。
④ 加載STEP-motor例程并運行程序，然后點擊步進電機控制按鈕，預(yù)設(shè)了開始、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速及減速功能。
七、F28335實用板資料及例程
見附件1
八、CCS軟件安裝包及教程
見附件2
九、BLDC驅(qū)動板資料及例程
見附件3
十、兩相直流電機驅(qū)動板資料
見附件4
十一、42步進電機驅(qū)動板資料
見附件5
十二、W5300網(wǎng)口模塊資料及例程
見附件6
十三、組態(tài)串口屏資料
見附件4
十四、供貨清單
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設(shè)備組件
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數(shù)量
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備注
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使用維護說明書
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1本
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數(shù)據(jù)管理軟件光盤
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1套
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檢驗報告
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1份
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合格證
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1份
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裝箱單
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1份
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驗收單
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1份
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保修卡
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1份
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十五、保修與服務(wù)
本產(chǎn)品自收貨之日起12個月內(nèi)在遵守運輸、存儲和使用規(guī)則的情況下，如其質(zhì)量低于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的，公司將負責(zé)免費維修或更換。當(dāng)在保修期內(nèi)軟件進行了升級，公司將免費提供，但不另行通知。在使用本產(chǎn)品中產(chǎn)生任何技術(shù)問題歡迎與本公司交流。
