基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用

异步通信其它是依赖于同步性的，字符到达可以不同步，但每个字符的接收要通过起始位使之同步。事务上，异步和同步通信之间的基本差别只是程序不同，前者在每个字符中都需要同步位，而后者则经常需要一个精的时间控制时，连续位方式的同步传送要比异步传送优越。然而即使完全的同步化能够实现，系统仍然在许多方面产生故障，因为它需要的是不可中断的数据流，换句话说，传送字符串数据的技术没有办法将一个字符与另一个字符分离。所以，即使环境理想，如果字符不能按照指定时间到达接收方的应用系统。纯粹的同步是不能实现的[3]，所以可靠准确的数据传输需要使用异步通信的方法，并且由于DSP速度大大提高，增加了起始位、停止位和奇偶校验位的异步通信方式并不对数据处理造成过多的影响。因此，本文工作中采用了串行异步通信的方式。

采用这种方法的特点和实际意义如下：

（1）利用同步串口实现了异步通信，充分利用了DSP的资源，使DSP可以对异步电机的调速控制和与上位机的通讯同时处理，节约了成本。

(2)由于这套异步电机调速系统主要应用于家电中，因此功率不大，线路不长，本方法采用的设定三倍频率同步时钟以及合适的波特率，保证了通讯抗干扰能力，使得运行可靠。

本文提出的利用ADMCF328芯片的同步串口进行串行异步通讯的方法，通过对ADMCF328芯片的同步串口进行软件编程，实现异步通讯。由于采用了三分频的方法，读取数据准确，双工串行异步通讯效果良好。在驱动板与主控板连接调试之前，利用VB编写了通讯监控程序，通过硬件电平转换电路使DSP与PC机之间进行通讯，收发数据准确，通过良好，而且驱动板带动异步电机工作，运行正常。将主控板与驱动板连接整机调试，通讯正常，电机运行正常。

总之，从软件到硬件的实施方案，通过实验以及应用，证明了这个方法的可行性和可靠性。

    摘要：介绍了基于专用DSP芯片ADMC328的异步电机调速系统中的主控部分与驱动部分之间的通信。详细介绍了通讯的硬件接口电路、通讯协议以及软件实现方法，实现了利用DSP的网步带口进行异步通讯的方法，并确保通讯准确可靠。实验结果证明了其可靠性。

    关键词：数字信号处理器 串行异步通讯 交流调速系统

随着电力电子技术的不断发展和微处理技术尤其是数字信号处理器（DSP）的出现，基于数字控制的现代交流调速系统可以应用复杂的控制策略，实现高速动态响应功能。在以DSP为控制核心的异步电机驱动系统中，要实现观测驱动系统在运行中的数据变量，根据需要对程序进行控制，就需要应用DSP中的串口通讯接口与上位机——控制面板或者计算机系统进行通讯。本文针对一套基于DSP的异步电机变频调速驱动系统，设计了DSP与上位机系统通讯的硬件电路，编写了通讯的汇编程序，实现了DSP与上位机的异步通讯。在调试阶段，为了方便调试，在WINDOWS环境下，在PC机上利用VB编写了通讯控制程序，实现了DSP与上位PC机的通讯。通过多种条件下的运行调试，证明通讯可靠，运行稳定。

1 变频调速系统

近年来交流调速领域中最活跃、发展最快的是变频调速技术，它是交流调速的基础和主干内容。变频调速对于提高电工作效率和工作质量以及节约能源等，都起着十分重要的作用。本文以AD公司的专用DSP芯片ADMC328为控制核心，实现异步电机的变频调速。(凹丫丫范文网fanwen.oyaya.net收集整理)

·调速系统的硬件电路分为四个主要模块：电源模块、控制器模块、功率模块以及通讯模块。

电源模块负责为其它模块提供相应的电源。它的输入是交流220V，由主控板或其它交流电源提供；输出是三个直流电源，为逆变器提供直流300V和直流15V，为控制器部分提供直流5V。

控制器模块的主要功能是实现空间矢量脉冲宽度调制（SVPWM），对直流300V母线进行电压和电流检测，与外界通讯。

功率模块的实质是一个10A/600V的三相逆变器，它受控于控制器输出的PWM信号，为异步电动机（IM）提供三相正弦电流。

通讯模块是变频驱动板与主控板以及UART设备通讯的通道。通讯模块是保证上位机与下位机准确快速联系的重要环节，是确保系统可靠运行的重要因素。

变频调速系统的控制框图如图1所示。

2 ADMCF328及其串口简介