C8051F330的低成本电动执行机构智能伺服控制器分析

1、C8051F330的低成本电动执行机构智能伺服控制器分析 10位电流输出DAC 3个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数/定时器陈列(PCA) 片内上电复位、VDD监视器、看门狗 温度传感器 片内电压比较器 片内集成基准电压源 17个端口I/O 高精度可编程的25MHz内部振荡器 8K可在系统编程的FLASH存储器 硬件实现的SMBUS/I2C 对于电动执行机构伺服控制器的应用来说，若使用C8051F330来作主控芯片，只需要增加少量外围电路即可满足系统需求，可以省掉传统智能伺服控制器中所用到的许多独立IC，如多路A/D转换器、D/A转换器、看门狗、外部数据存储器(EEPROM)、基准

2、电压源。这样整个系统成本就大大降低了，本文实现的基于C8051F330的智能伺服控制器最终成本和传统模拟伺服控制器成本差不多。 图1是智能伺服控制器原理框图。 从原理框图中可以看出伺服控制器的工作原理是： 控制系统输出一个420mA的开度控制信号，伺服控制器将此开度控制信号与位置传感器采样到的阀位值开展比较，如果当前阀门(或风门)的开度与控制信号开度指令一致，伺服控制器则会驱动电机正转或反转，最终驱动阀门(或风门)的开启或关闭，以到达控制阀门(或风门)开度的目的。同时伺服控制器实时地将阀门(或风门)的开度转换成420mA阀位开度信号后输出给控制系统。 图1 智能伺服控制原理框图 C8051F3

3、30中我们用到的混合资源有： (1)8KFlash程序存储器 不仅将其作为程序空间使用，由于其具有在系统可擦写的特性，我们还将部分空间开辟为各类参数的存储空间，这样就可以省下一个EEPROM器件。 (2)内部时钟源 C8051F330含有两个内部振荡器，一个24.5MHz的振荡器，精度到达2%，这一精度完全满足本系统的需求，并且还可对其开展多种分频操作;另一个是80/40/20/10kHz低频率振荡器。我们采用了第一种振荡器作为系统主频。 (3)定时器及溢出中断 用到了两个定时器T0和T2，T0定时1ms并开启中断，在T0溢出中断主要完成键盘扫描功能。T2溢出频率100K，T2用来定时启动A/

4、D采样，采样频率就是100K。 (4)A/D转换器 用两个通道的A/D转换器分别对控制信号和阀位信号开展采样，另外还有一个通过对温度开展采样。 (5)D/A转换器 由于要求伺服控制器需要向系统反应一个阀位开度信号，所以我们需要将采样的阀位值开展D/A后传输给系统，C8051F330提供的D/A转换器有10位分辩率，完全符合本系统的要求。 (6)基准电压源 A/D和D/A转换器都需要基准电压源，C8051F330内部同样集成了一个2.5V精细电压源，我们可以将其作为A/D和D/A转换器的基准源。 (7)片内电压监视器及看门狗 C8051F330内部集成的了电复电路和电源监视电路，当上电和电源波动超过某个值时能可靠复位，另外本系统还使用了其自带的看门狗，可有效防止程序“跑飞”。 (8)输入输出I/O口 3个输入端口用于键盘接口，7个输出端口各种状态指示和电机正反转控制等。 2、小结 本文所介绍的基于C8051F330的