專(zhuān)利名稱(chēng)：基于dsp的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路，特別是一種基基于 DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路。
(二)
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，使得城市交通擁 擠的矛盾日益突出；同時(shí)停車(chē)場(chǎng)設(shè)置的不合理，造成了靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象， 從而進(jìn)一步加劇了交通擁擠；能否解決城市交通堵塞和停車(chē)難的問(wèn)題，己 成為影響制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素；要解決動(dòng)態(tài)交通問(wèn)題， 首先要解決靜態(tài)交通問(wèn)題；相比于常規(guī)的大中型停車(chē)場(chǎng)，立體車(chē)庫(kù)以其節(jié) 省占地面積、出入庫(kù)管理方便、存取車(chē)省時(shí)省力、配置靈活等特點(diǎn)成為了 解決城市"停車(chē)難"問(wèn)題的重要途徑和發(fā)展方向；在多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù) 控制系統(tǒng)中，控制器是其核心部件之一，它通過(guò)產(chǎn)生并控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件
的脈沖來(lái)控制裝置的各種行為，完成所需完成的任務(wù)，它的性能直接影響 立體車(chē)庫(kù)存取車(chē)的效率。
目前，國(guó)內(nèi)外已有的立體車(chē)庫(kù)仍然采用常規(guī)的PLC作為控制核心，雖 然能滿足各種類(lèi)型立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)動(dòng)控制，但是隨著用戶(hù)需求的不斷提高和 擴(kuò)大，立體車(chē)庫(kù)逐漸向智能化、人性化的方向發(fā)展，對(duì)立體車(chē)庫(kù)的可靠性、
控制精度和速度都提出了更高的要求，從而對(duì)控制芯片的性能也提出更高 要求；PLC在立體車(chē)庫(kù)的實(shí)際應(yīng)用中所存在的問(wèn)題也越來(lái)越多的顯現(xiàn)出來(lái)； 具體表現(xiàn)在運(yùn)行速度和生產(chǎn)的成本兩個(gè)方面；在運(yùn)行速度方面，PLC的運(yùn)算 速度只能達(dá)到US (微秒)級(jí)，這使得PLC已經(jīng)逐漸地不能滿足立體車(chē)庫(kù)對(duì) 控制芯片的要求了；在生產(chǎn)成本方面，立體車(chē)庫(kù)需要的I/0點(diǎn)數(shù)比較多， 如果用PLC的控制方法，生產(chǎn)成本將會(huì)很高，這對(duì)于降低立體車(chē)庫(kù)的存取 車(chē)的成本來(lái)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)；如何解決這兩方面的問(wèn)題，關(guān)系到立體 車(chē)庫(kù)將來(lái)的發(fā)展方向。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電 路，它結(jié)合高性能的信號(hào)處理器和先進(jìn)的控制算法，構(gòu)造出一種新型多層 循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制裝置，以獲得快速準(zhǔn)確存取車(chē)的控制效果，同時(shí)降低了立體車(chē)庫(kù)的生產(chǎn)成本和運(yùn)行費(fèi)用，大大提高了立體車(chē)庫(kù)同常規(guī)停車(chē)庫(kù)的 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
本發(fā)明的技術(shù)方案基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路，其特
征在于它是由DSP主處理器、CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路、光耦隔離裝置、 碼盤(pán)傳感器、功率放大器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成；其中，DSP主處理器輸入 端雙向串聯(lián)光耦隔離裝置和CAN收發(fā)器后連接CAN總線；DSP主處理器 輸出端串聯(lián)光耦隔離裝置和功率放大器后連接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)串聯(lián) 碼盤(pán)傳感器、光耦隔離、CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路后連接到DSP主處理器。
上述所說(shuō)的DSP主處理器各主要接口與外部的連接關(guān)系為外部時(shí)鐘 信號(hào)輸入端口 CLKIN與外部頻率為10MHz的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器相連，經(jīng)過(guò)內(nèi) 部鎖相環(huán)(PLL)倍頻后為電路提供40MHz的工作時(shí)鐘；為輸入時(shí)鐘提供濾波 功能的接口 PIJJF和接口 PILF2連接到外部LC濾波電路；用來(lái)檢測(cè)拖車(chē)板 的零位的外部中斷輸入端口 XINT1接收CPLD提供的外部中斷信號(hào)；夕卜部復(fù) 位端口 RS連接用于對(duì)外部輸入電壓進(jìn)行監(jiān)視的外部看門(mén)狗電路，當(dāng)電壓超 出規(guī)定值時(shí)向DSP主處理器發(fā)送復(fù)位信號(hào)使DSP主處理器復(fù)位；用于從外 部存儲(chǔ)器中讀取執(zhí)行控制算法時(shí)需要的各種參數(shù)的SPICLK、 SPI—S0MI、 SPISIM0和B00TEN為串行端口 ，與外部存儲(chǔ)器相連；D0 D15為16位數(shù)據(jù) 總線，與CPLD相連，接收CPLD計(jì)數(shù)器提供的數(shù)據(jù)；A0 A15為16位地址 總線，IS、 WE、 RD、 STRB為外部控制總線，都與CPLD連接，共同對(duì)整個(gè)電 路提供各種譯碼和控制；CANRX和CANTX為通信端口，通過(guò)光耦隔離與CAN 總線收發(fā)器相連，最后連接到通信總線上，與主控計(jì)算機(jī)交互信息；PWM0 PWMn為多路PWM控制脈沖輸出端口 ，輸出的P麗脈沖控制信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔 離和功率放大后送執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制各拖車(chē)板的運(yùn)行；用來(lái)對(duì)DSP主處理器進(jìn) 行仿真和調(diào)試的TRST、 TMS、 TDI、 TDO、 TCK、 E畫(huà)和EMU1為調(diào)試端口， 與外部標(biāo)準(zhǔn)JTAG調(diào)試接口相連；用于實(shí)現(xiàn)CAN總線通信的DSP主處理器內(nèi) 部自帶的CAN控制器模塊，其所需的PWM控制脈沖由兩個(gè)事件管理器中的 多路PWM脈沖發(fā)生器產(chǎn)生。
上述所說(shuō)的CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路各接口與外部的連接關(guān)系為 PHASElA PHASEnA和PHASElB PHASEnB為多對(duì)碼盤(pán)脈沖信號(hào)輸入端口 ，接 收碼盤(pán)脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)；PHASE1A與PHASE1B為一對(duì)輸入端，PHASEnA 與PHASEnB為一對(duì)輸入端，以此類(lèi)推；SWITCH1 SWITCI-In為各拖車(chē)板零 位檢測(cè)輸入端口；用于把計(jì)數(shù)結(jié)果送給DSP主處理器D0 D15為16位數(shù)據(jù) 端口，與DSP主處理器的數(shù)據(jù)總線相連；用于完成各種控制和譯碼功能的A0 A15和IS、 WE、 RD、 STRB等端口分別與DSP主處理器相應(yīng)端口連接， 接收DSP主處理器的地址和控制信號(hào)；TMS、 TDI、 TDO、 TCK各端口分別與 外部標(biāo)準(zhǔn)連接。
上述所說(shuō)的CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路中的所有計(jì)數(shù)器的信號(hào)引腳說(shuō)明為 Phase a、 Phase b分別為碼盤(pán)傳感器的兩路脈沖輸入信號(hào)，即計(jì)數(shù)的對(duì)象； Clear為CPLD內(nèi)部譯碼后產(chǎn)生清零信號(hào)；Read為CPLD內(nèi)部譯碼產(chǎn)生的DSP 主處理器讀計(jì)數(shù)器值信號(hào)，該位有效時(shí)把計(jì)數(shù)結(jié)果Q[]送給DSP主處理器。
上述所說(shuō)的碼盤(pán)傳感器釆用的是型號(hào)為IT236的碼盤(pán)傳感器，它把拖 車(chē)版的位置信息轉(zhuǎn)換成兩路寬度相同但相位差9(T的脈沖信號(hào)，脈沖的數(shù) 目與拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的距離成正比，相位差的符號(hào)代表拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的方向，通 過(guò)對(duì)兩路脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)得到拖車(chē)板的實(shí)際位置。
一種上述基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路的工作方法，其特征 在于它包括以下階段
(1) 采集拖車(chē)板信息階段執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)與拖車(chē)板接觸的碼盤(pán)傳感器 把拖車(chē)板的位置信息轉(zhuǎn)換成兩路寬度相同但相位差9(T的脈沖信號(hào)；當(dāng)每
個(gè)拖車(chē)板經(jīng)過(guò)自己的零位時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的光電零位檢測(cè)開(kāi)關(guān)向CPLD 輸出一脈沖信號(hào)；其中，脈沖的數(shù)目與拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的距離成正比，相位差 的符號(hào)代表拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的方向；
(2) 光耦隔離及CPLD脈沖計(jì)數(shù)階段脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離裝置隔 離后，傳送到CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路中的CPLD脈沖計(jì)數(shù)器，CPLD對(duì)各零 位脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，然后由其XINT1端口以外部中斷的方式將經(jīng)CPLD 譯碼后的信號(hào)送到DSP主處理器，從而通過(guò)對(duì)兩路脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)從而得到 拖車(chē)板的實(shí)際位置；
(3) DSP主處理器處理階段DSP主處理器運(yùn)行中斷服務(wù)子程序?qū)?收到的拖車(chē)板位置信息進(jìn)行計(jì)算和分析，并結(jié)合主控計(jì)算機(jī)的控制命令產(chǎn) 生相應(yīng)的PWM脈沖控制信號(hào)，是哪一個(gè)拖車(chē)板就給哪一個(gè)計(jì)數(shù)器發(fā)送清零 控制信號(hào)，如果是偽信號(hào)則不作理會(huì)。
(4) DSP主處理器執(zhí)行階段DSP主處理器產(chǎn)生的PWM脈沖控制信 號(hào)，經(jīng)過(guò)光耦隔離和功率放大后傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制拖車(chē)板的運(yùn)行；同 時(shí)，DSP主處理器先進(jìn)行光耦隔離以提高精度，然后通過(guò)CAN總線收發(fā)器 連接到CAN總線上。
本發(fā)明的工作原理為DSP輪流讀取每個(gè)計(jì)數(shù)器中的數(shù)值，并與主控 計(jì)算機(jī)的控制命令進(jìn)行比較，使用PD等算法計(jì)算出需要的控制信號(hào)，利用DSP內(nèi)部自帶的PWM脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生需要的P鵬營(yíng)h沖控制信號(hào)送相應(yīng)執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，對(duì)拖車(chē)板進(jìn)行控制，同時(shí)把拖車(chē)板的運(yùn)行情況通過(guò)CAN總線上傳 給主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)再產(chǎn)生新的控制命令，如此進(jìn)行下去，就可以 完成規(guī)定的控制任務(wù)。
DSP的軟件開(kāi)發(fā)是在其專(zhuān)用的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS(Code Composer Stu— dio)中編譯好程序，用一根下載線通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口就可以把程序燒錄 到DSP的程序存儲(chǔ)器中，然后完成各種仿真和調(diào)試功能。
由于CPLD的引腳極其靈活，用戶(hù)可'以根據(jù)需要任意選取和配置，這就 大大提高了設(shè)計(jì)的靈活性，同時(shí)降低了電路板布線的復(fù)雜程度；同時(shí)，CPLD 支持多種輸入方法，用戶(hù)只需在專(zhuān)用的開(kāi)發(fā)軟件上使用自己熟悉的編程語(yǔ) 言編譯出需要的軟件，然后使用專(zhuān)用的下載線把程序下載到CPLD中，就可 以進(jìn)行在線修改和調(diào)試，而且大部分設(shè)計(jì)和優(yōu)化工作可由軟件自動(dòng)完成， 開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，使用方便。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于①利用高性能數(shù)字信號(hào)處理芯片和先進(jìn)的控制 算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的控制，以獲得快速準(zhǔn)確存取車(chē)的控制 效果，可在很大程度上提高立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行速度和控制精度，同時(shí)降低了 立體車(chē)庫(kù)的生產(chǎn)成本和運(yùn)行費(fèi)用，大大提高了立體車(chē)庫(kù)同常規(guī)停車(chē)庫(kù)的市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；②由于DSP在運(yùn)行速度、生產(chǎn)成本、控制性能、功能擴(kuò)展等方 面具有'PLC無(wú)法超越的優(yōu)勢(shì)，使得DSP外擴(kuò)CPLD會(huì)逐漸取代PLC成為現(xiàn)代 電子智能化立體車(chē)庫(kù)控制部分的主流；③DSP和CPLD的軟件功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程 開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，使用方便。
(四)


附圖1為本發(fā)明所涉一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路的 總體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本發(fā)明所涉一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路的 DSP主處理器與外部電路的主要接口示意圖。
附圖3為本發(fā)明所涉一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路的 C LD連接示意圖-。
附圖4為本發(fā)明所涉一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路的 單個(gè)計(jì)數(shù)器示意圖。
(五)
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例 一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路(見(jiàn)附圖l)，其
特征在于它是由DSP主處理器、CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路、光耦隔離裝置、碼盤(pán)傳感器、功率放大器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)戶(hù)斥組成；其中，DSP主處理器輸入 端雙向串聯(lián)光耦隔離裝置和CAN收發(fā)器后連接CAN總線；DSP主處理器 輸出端串聯(lián)光耦隔離裝置和功率放大器后連接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)串聯(lián) 碼盤(pán)傳感器、光耦隔離、CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路后連接到DSP主處理器。
上述所說(shuō)的DSP主處理器各主要接口與外部的連接關(guān)系為(見(jiàn)附圖2): 外部時(shí)鐘信號(hào)輸入端口 CLKIN與外部頻率為10MHz的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器相連， 經(jīng)過(guò)內(nèi)部鎖相環(huán)(PLL)倍頻后為電路提供40MHz的工作時(shí)鐘；為輸入時(shí)鐘提 供濾波功能的接口 PIJJF和接口 PILF2連接到外部LC濾波電路；用來(lái)檢測(cè) 拖車(chē)板的零位的外部中斷輸入端口 XINT1接收CPLD提供的外部中斷信號(hào)； 外部復(fù)位端口 RS連接用于對(duì)外部輸入電壓進(jìn)行監(jiān)視的外部看門(mén)狗電路，當(dāng) 電壓超出規(guī)定值時(shí)向DSP主處理器發(fā)送復(fù)位信號(hào)使DSP主處理器復(fù)位；用 于從外部存儲(chǔ)器中讀取執(zhí)行控制算法時(shí)需要的各種參數(shù)的SPICLK、 SPI— S0MI、 SPISIM0和B00TEN為串行端口，與外部存儲(chǔ)器相連；D0 D15為16 位數(shù)據(jù)總線，與CPLD相連，接收CPLD計(jì)數(shù)器提供的數(shù)據(jù)；A0 A15為16 位地址總線，IS、 WE、 RD、 STRB為外部控制總線，都與CPLD連接，共同對(duì) 整個(gè)電路提供各種譯碼和控制；CANRX和CANTX為通信端口，通過(guò)光耦隔離 與CAN總線收發(fā)器相連，最后連接到通信總線上，與主控計(jì)算機(jī)交互信息； P麗0 PWMn為多路PWM控制脈沖輸出端口 ，輸出的PWM脈沖控制信號(hào)經(jīng)過(guò) 光耦隔離和功率放大后送執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制各拖車(chē)板的運(yùn)行；用來(lái)對(duì)DSP主處 理器進(jìn)行仿真和調(diào)試的TRST、 TMS、 TDI、 TDO、 TCK、 EMUO和EMU1為調(diào)試 端口，與外部標(biāo)準(zhǔn)JTAG調(diào)試接口相連；用于實(shí)現(xiàn)CAN總線通信的DSP主處 理器內(nèi)部自帶的CAN控制器模塊，其所需的PWM控制脈沖由兩個(gè)事件管理 器中的多路PWM脈沖發(fā)生器產(chǎn)生。
上述所說(shuō)的CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路各接口與外部的連接關(guān)系(見(jiàn)附圖3) 為PHASElA PHASEnA和PHASElB PHASEnB為多對(duì)碼盤(pán)脈沖信號(hào)輸入端.口 ， 接收碼盤(pán)脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)；PHASE1A與PHASE1B為一對(duì)輸入端，PHASEnA 與PHASEnB為一對(duì)輸入端，以此類(lèi)推；SWITCH1 SWITCI-In為各拖車(chē)板零 位檢測(cè)輸入端口；用于把計(jì)數(shù)結(jié)果送給DSP主處理器D0 D15為16位數(shù)據(jù) 端口，與DSP主處理器的數(shù)據(jù)總線相連；用于完成各種控制和譯碼功能的 A0 A15和IS、 WE、 RD、 STRB等端口分別與DSP主處理器相應(yīng)端口連接， 接收DSP主處理器的地址和控制信號(hào)；TMS、 TDI、 TDO、 TCK各端口分別與 外部標(biāo)準(zhǔn)連接。上述所說(shuō)的CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路中的所有計(jì)數(shù)器的信號(hào)引腳說(shuō)明(見(jiàn) 附圖4)為Phase a、 Phase b分別為碼盤(pán)傳感器的兩路脈沖輸入信號(hào)， 即計(jì)數(shù)的對(duì)象；Clear為CPLD內(nèi)部譯碼后產(chǎn)生清零信號(hào)；Read為CPLD內(nèi) 部譯碼產(chǎn)生的DSP主處理器讀計(jì)數(shù)器值信號(hào)，該位有效時(shí)把計(jì)數(shù)結(jié)果q[] 送給DSP主處理器。
上述所說(shuō)的碼盤(pán)傳感器(見(jiàn)附圖1)采用的是型號(hào)為IT236的碼盤(pán)傳感 器，它把拖車(chē)版的位置信息轉(zhuǎn)換成兩路寬度相同但相位差90°的脈沖信號(hào)， 脈沖的數(shù)目與拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的距離成正比，相位差的符號(hào)代表拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的 方向，通過(guò)對(duì)兩路脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)得到拖車(chē)板的實(shí)際位置。
一種上述基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路的工作方法，其特征 在于它包括以下階段
(1) 采集拖車(chē)板信息階段執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)與拖車(chē)板接觸的碼盤(pán)傳感器
把拖車(chē)板的位置信息轉(zhuǎn)換成兩路寬度相同但相位差9(T的脈沖信號(hào)；當(dāng)每
個(gè)拖車(chē)板經(jīng)過(guò)自己的零位時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的光'電零位檢測(cè)開(kāi)關(guān)向CPLD 輸出一脈沖信號(hào)；其中，脈沖的數(shù)目與拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的距離成正比，相位差 的符號(hào)代表拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的方向；
(2) 光耦隔離及CPLD脈沖計(jì)數(shù)階段脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離裝置隔 離后，傳送到CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路中的CPLD脈沖計(jì)數(shù)器，CPLD對(duì)各零 位脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，然后由其XINT1端口以外部中斷的方式將經(jīng)CPLD 譯碼后的信號(hào)送到DSP主處理器，從而通過(guò)對(duì)兩路脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)從而得到 拖車(chē)板的實(shí)際位置；
(3) DSP主處理器處理階段DSP主處理器運(yùn)行中斷服務(wù)子程序?qū)?收到的拖車(chē)板位置信息進(jìn)行計(jì)算和分析，并結(jié)合主控計(jì)算機(jī)的控制命令產(chǎn) 生相應(yīng)的PWM脈沖控制信號(hào)，是哪一個(gè)拖車(chē)板就給哪一個(gè)計(jì)數(shù)器發(fā)送清零 控制信號(hào)，如果是偽信號(hào)則不作理會(huì)。
(4) DSP主處理器執(zhí)行階段DSP主處理器產(chǎn)生的PWM脈沖控制信 號(hào)，經(jīng)過(guò)光耦隔離和功率放大后傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制拖車(chē)板的運(yùn)行；同 時(shí)，DSP主處理器先進(jìn)行光耦隔離以提高精度，然后通過(guò)CAN總線收發(fā)器 連接到CAN總線上。
權(quán)利要求
1、一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路，其特征在于它是由DSP主處理器、CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路、光耦隔離裝置、碼盤(pán)傳感器、功率放大器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成；其中，DSP主處理器輸入端雙向串聯(lián)光耦隔離裝置和CAN收發(fā)器后連接CAN總線；DSP主處理器輸出端串聯(lián)光耦隔離裝置和功率放大器后連接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)串聯(lián)碼盤(pán)傳感器、光耦隔離、CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路后連接到DSP主處理器。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控 制電路，其特征在于所說(shuō)DSP主處理器各主要接口與外部的連接關(guān)系為 外部時(shí)鐘信號(hào)輸入端口 CLKIN與外部頻率為10MHz的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器相 連，經(jīng)過(guò)內(nèi)部鎖相環(huán)(PLL)倍頻后為電路提供40MHz的工作時(shí)鐘；為輸入 時(shí)鐘提供濾波功能的接口 PIJJF和接口 PILF2連接到外部LC濾波電路； 用來(lái)檢測(cè)拖車(chē)板的零位的外部中斷輸入端口 XINT1接收CPLD提供的外部 中斷信號(hào)；外部復(fù)位端口 RS連接用于對(duì)外部輸入電壓進(jìn)行監(jiān)視的外部看 門(mén)狗電路，當(dāng)電壓超出規(guī)定值時(shí)向DSP主處理器發(fā)送復(fù)位信號(hào)使DSP主 處理器復(fù)位；用于從外部存儲(chǔ)器中讀取執(zhí)行控制算法時(shí)需要的各種參數(shù) 的SPICLK、 SPI—S0MI、 SPISIM0和B00TEN為串行端口，與外部存儲(chǔ)器 相連；D0 D15為16位數(shù)據(jù)總線，與CPLD相連，接收CPLD計(jì)數(shù)器提供 的數(shù)據(jù)；A0 A15為16位地址總線，IS、 WE、 RD、 STRB為外部控制總線， 都與CPLD連接，共同對(duì)整個(gè)電路提供各種譯碼和控制；CANRX和CANTX 為通信端口，通過(guò)光耦隔離與CAN總線收發(fā)器相連，最后連接到通信總 線上，與主控計(jì)算機(jī)交互信息；PWMO PWMn為多路PWM控制脈沖輸出端 口 ，輸出的PWM脈沖控制信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離和功率放大后送執(zhí)行機(jī)構(gòu)控 制各拖車(chē)板的運(yùn)行；用來(lái)對(duì)DSP主處理器進(jìn)行仿真和調(diào)試的TRST、 TMS、 TDI、 TDO、 TCK、 EMUO和EMU1為調(diào)試端口 ，與外部標(biāo)準(zhǔn)JTAG調(diào)試接口 相連；用于實(shí)現(xiàn)CAN總線通信的DSP主處理器內(nèi)部自帶的CAN控制器模 塊，其所需的PWM控制脈沖由兩個(gè)事件管理器中的多路PWM脈沖發(fā)生器 產(chǎn)生。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制 電路，其特征在于所說(shuō)的CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路各接口與外部的連接關(guān)系 為PHASElA PHASEnA和PHASElB PHASEnB為多對(duì)碼盤(pán)脈沖信號(hào)輸入端口，接收碼盤(pán)脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)；PHASE1A與PHASE1B為一對(duì)輸入 端，PHASEnA與PHASEnB為一對(duì)輸入端，以此類(lèi)推；SWITCH1 SWITCI-In 為各拖車(chē)板零位檢測(cè)輸入端口；用于把計(jì)數(shù)結(jié)果送給DSP主處理器D0 D15為16位數(shù)據(jù)端口，與DSP主處理器的數(shù)據(jù)總線相連；用于完成各種 控制和譯碼功能的A0 A15和IS、 WE、 RD、 STRB等端口分別與DSP主處 理器相應(yīng)端口連接，接收DSP主處理器的地址和控制信號(hào)；TMS、 TDI、 TDO、 TCK各端口分別與外部標(biāo)準(zhǔn)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制 電路，其特征在于所說(shuō)的CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路中的所有計(jì)數(shù)器的信號(hào)引 腳說(shuō)明為Phase a、 Phase b分別為碼盤(pán)傳感器的兩路脈沖輸入信號(hào)， 即計(jì)數(shù)的對(duì)象；Clear為CPLD內(nèi)部譯碼后產(chǎn)生清零信號(hào)；Read為CPLD 內(nèi)部譯碼產(chǎn)生的DSP主處理器讀計(jì)數(shù)器值信號(hào)，該位有效時(shí)把計(jì)數(shù)結(jié)果 q[]送給DSP主處理器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制 電路，其特征在于所說(shuō)的碼盤(pán)傳感器采用的是型號(hào)為IT236的碼盤(pán)傳感 器，它把拖車(chē)版的位置信息轉(zhuǎn)換成兩路寬度相同但相位差卯。的脈沖信 號(hào)，脈沖的數(shù)目與拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的距離成正比，相位差的符號(hào)代表拖車(chē)板 運(yùn)動(dòng)的方向，通過(guò)對(duì)兩路脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)得到拖車(chē)板的實(shí)際位置。
6、 一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路，其特征在于它包括以下階段-(1) 采集拖車(chē)板信息階段執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)與拖車(chē)板接觸的碼盤(pán)傳感 器把拖車(chē)板的位置信息轉(zhuǎn)換成兩路寬度相同但相位差90°的脈沖信號(hào)； 當(dāng)每個(gè)拖車(chē)板經(jīng)過(guò)自己的零位時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的光電零位檢測(cè)開(kāi)關(guān)向 CPLD輸出一脈沖信號(hào)；其中，脈沖的數(shù)目與拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的距離成正比， 相位差的符號(hào)代表拖車(chē)板運(yùn)動(dòng)的方向；(2) 光耦隔離及CPLD脈沖計(jì)數(shù)階段脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離裝置 隔離后，傳送到CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路中的CPLD脈沖計(jì)數(shù)器，CPLD對(duì) 各零位脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，然后由其XINT1端口以外部中斷的方式將經(jīng) CPLD譯碼后的信號(hào)送到DSP主處理器，從而通過(guò)對(duì)兩路脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) 從而得到拖車(chē)板的實(shí)際位置；(3) DSP主處理器處理階段DSP主處理器運(yùn)行中斷服務(wù)子程序?qū)?接收到的拖車(chē)板位置信息進(jìn)行計(jì)算和分析，并結(jié)合主控計(jì)算機(jī)的控制命令產(chǎn)生相應(yīng)的PWM脈沖控制信號(hào)，是哪一個(gè)拖車(chē)板就給哪一個(gè)計(jì)數(shù)器 發(fā)送清零控制信號(hào)，如果是偽信號(hào)則不作理會(huì)。(4) DSP主處理器執(zhí)行階段DSP主處理器產(chǎn)生的PWM脈沖控制 信號(hào)，經(jīng)過(guò)光耦隔離和功率放大后傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制拖車(chē)板的運(yùn)行; 同時(shí)，DSP主處理器先進(jìn)行光耦隔離以提高精度，然后通過(guò)CAN總線 收發(fā)器連接到CAN總線上。
全文摘要
一種基于DSP的多層循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)控制電路，其特征在于它是由DSP主處理器、CPLD計(jì)數(shù)和譯碼電路、光耦隔離裝置、碼盤(pán)傳感器、功率放大器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成；工作方法包括①采集拖車(chē)板信息階段；②光耦隔離及CPLD脈沖計(jì)數(shù)階段；③DSP處理階段；④DSP輸出控制信息階段；本發(fā)明的優(yōu)越性在于利用高性能DSP芯片和先進(jìn)的控制算法，在很大程度上提高了立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行速度和控制精度，同時(shí)降低了立體車(chē)庫(kù)的生產(chǎn)成本和運(yùn)行費(fèi)用，大大提高了立體車(chē)庫(kù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；由于DSP在運(yùn)行速度、生產(chǎn)成本、控制性能、功能擴(kuò)展等方面具有PLC無(wú)法超越的優(yōu)勢(shì)，使得DSP外擴(kuò)CPLD會(huì)逐漸取代PLC成為現(xiàn)代電子智能化立體車(chē)庫(kù)控制部分的主流；DSP和CPLD的軟件功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，使用方便。
文檔編號(hào)G05B19/042GK101419440SQ20081015279
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者豐美麗, 劉增高, 周雪松, 張海濤, 邵寶福, 馬云斌, 馬幼捷, 鳴 齊 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)