傳統(tǒng)方法采用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，但由于單片機(jī)的系統(tǒng)資源、運(yùn)算速度和存儲(chǔ)空間的限制，每個(gè)單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量較少，而每臺(tái)電腦燈往往需要很多步進(jìn)電機(jī)。在這里介紹一種基于ARMLinux的舞臺(tái)電腦燈步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖l。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終目的是把目標(biāo)板嵌入到電腦燈中,電腦燈控制臺(tái)發(fā)送指令給目標(biāo)板,目標(biāo)板通過(guò)網(wǎng)口接收命令,經(jīng)ARM內(nèi)部處理后,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)所需的脈沖信號(hào),控制電腦燈完成相應(yīng)的動(dòng)作。
　目標(biāo)板主要包括:AT91RM9200,保證目標(biāo)板運(yùn)行的基本條件(電源、晶振、復(fù)位),存儲(chǔ)器設(shè)備(flash、SDRAM),通信設(shè)備(以太網(wǎng)、DEBUG、RS-422),控制設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、碼盤檢測(cè))。見(jiàn)圖2。
　　AT91RM9200是目標(biāo)板的核心,它是完全圍繞ARM920T處理器構(gòu)建的處理器,有豐富的應(yīng)用外設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)的接口,從而為低功耗、低成本、高性能的計(jì)算機(jī)應(yīng)用提供了解決的方案。由于AT91RM9200的內(nèi)部存儲(chǔ)單元有限,所以需要外擴(kuò)存儲(chǔ)器。flash存儲(chǔ)器是掉電后信息不丟失的存儲(chǔ)器,本系統(tǒng)中采用flash來(lái)存儲(chǔ)程序和掉電后需要保存的數(shù)據(jù)。由于SDRAM的成本低并且存儲(chǔ)速度快的優(yōu)點(diǎn),本系統(tǒng)選用SDRAM作為程序的運(yùn)行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。
　　本系統(tǒng)要求電腦燈與控制臺(tái)通過(guò)以太網(wǎng)通信,接收控制臺(tái)的命令,因此在系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)時(shí)需要有以太網(wǎng)接口電路。為了兼容只有串口的控制臺(tái),增設(shè)l個(gè)串口RS-422。DEBUC調(diào)試單元為系統(tǒng)所有調(diào)試功能提供了l個(gè)單人口點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行需要有驅(qū)動(dòng)電路。舞臺(tái)電腦燈控制系統(tǒng)中,為了防止步進(jìn)電機(jī)漏步而造成精度不高.采用碼盤作感器,通過(guò)碼盤接口電路將步進(jìn)電機(jī)的位置信息反饋給AT91RM9200,與控制臺(tái)給出的命令相比較,以保證電腦燈按照要求到達(dá)指定位置。
本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)試、應(yīng)用，完全滿足舞臺(tái)電腦燈的性能要求，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的單片機(jī)電腦燈控制系統(tǒng)相比，一臺(tái)電腦燈只用一片RAM處理器CPU，而單片機(jī)系統(tǒng)可能需要3—5片CPU，硬件電路簡(jiǎn)單，線路板面積減小，可靠性提高。本系統(tǒng)采用RAM處理器后，接口豐富，運(yùn)算速度加快，系統(tǒng)功能加強(qiáng)。對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)確，不會(huì)出現(xiàn)控制轉(zhuǎn)速脈沖丟失現(xiàn)象。本系統(tǒng)采用RAM處理器后，不但保留串行接口，而且增加了網(wǎng)絡(luò)接口，可以與PC機(jī)聯(lián)網(wǎng)使用，可以滿足新型電腦燈的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本系統(tǒng)軟件采用Linux操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度，它在實(shí)時(shí)性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固化以及應(yīng)用等方面，而51單片機(jī)系統(tǒng)無(wú)法比擬。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，完全滿足舞臺(tái)電腦燈的功能要求。
　　本系統(tǒng)采用ARM處理器移植Linux操作系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)的核心，用鍵盤來(lái)控制電腦燈中的步進(jìn)電機(jī)，共同構(gòu)成了先進(jìn)的舞臺(tái)電腦燈控制系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)、調(diào)試，結(jié)果不但可以滿足對(duì)電腦燈控制系統(tǒng)嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求，同時(shí)證明Linux下的驅(qū)動(dòng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)定性和可靠性更佳。

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