新闻中心

EEPW首页 > 嵌入式系统 > 设计应用 > 结合FPGA与DSP的仿人假手控制系统设计

结合FPGA与DSP的仿人假手控制系统设计

作者:时间:2015-04-24来源:网络收藏

  拇指内旋/外展自由度驱动电机由NIOS核中自定义元件PWM控制。元件功能通过VHDL语言编写,PWM波周期和占空比均可调。电机驱动芯片采用MPC17531A,其内部集成双H桥,可直接控制直流有刷电机。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/273148.htm

  2.2手指运动控制模块设计

  五根手指的运动控制模块采用相同的设计方案,增强系统的互换性与通用性。该模块由作为控制核心,直流有刷电机驱动芯片MPC17531A作为电机驱动芯片,负责手指电机的驱动,力矩传感器、位置传感器、电机电流传感器信号的采集与处理,以及与触觉传感器系统的通信,最后各项数据通过RS—485通信接口与主控芯片模块通信。控制模块如图4.

  

 

  图4手指运动控制模块功能框图

  该模块采用的 TMS320F28027运行速率高,封装小。内部集成的16通道12位A/D转换器可实现对力矩、位置、电机电流信号的采样。串行异步通信接口通过RS—485收发接口芯片实现与主控芯片模块通信。EPWM模块可直接控制直流有刷电机驱动芯片MPC17531A.

  如图5,关节力矩传感器信号采集系统包括力矩传感器、处理放大电路、滤波电路和A/D转换电路。力矩传感器基于应变原理,采用仪表放大器INA337组成半桥电路对力矩信号进行放大后通过RC滤波电路进入A/D转换芯片。

  

 

  图5力矩传感器信号采集系统

  如图6,关节位置传感器信号采集系统包括位置传感器、处理放大电路、滤波电路和A/D转换电路。位置传感器基于旋转电位器原理,采用集成运放MAX9618对电位器信号进行放大后通过RC滤波电路进入A/D转换芯片。

  

 

  图6位置传感器信号采集系统

  2.3肌电信号采集模块设计

  肌电信号采集模块用来采集肌电电极的信号以及对信号的滤波和D/A转换后存储在CPU中,包括RC电路组成的滤波电路、D/A转换电路和电压转换电路。数字信号通过电压转换芯片转换为3.3 V电压,通过SPI接口输入到CPU中央处理器。

  2.4电池管理系统模块设计

  电池管理模块包括电池、电流传感器、蜂鸣器电路、LED显示电路。电流传感器实时监测电池输出电流大小,通过LED显示电路和蜂鸣器电路显示充电状态和电池电量过低报警。

fpga相关文章:fpga是什么




关键词: FPGA DSP

评论


相关推荐

技术专区

关闭