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交流伺服驱动系统的硬件是软件设计的基础，所以本文的主要任务是根据工业机器人伺服驱动系统的特点，对系统的的硬件进行设计。

1、硬件设计

1.1 DSP的选型

DSP系统硬件设计包括控制芯片的选择、主电路的驱动与保护、外围设备、逻辑电路等，它是整个控制系统设计的基础，DSP芯片又是重中之重。TMS320C5000系列DSP具有 功耗的特点，是专门针对消费类数字市场而设计的， 耗电只有0.33mA/MHz，所以多应用于日常生活中的消费产品，如照相机、手机等。TI公司的TMS320C6000系列拥有 的处理能力，是一种适合采用C++/C等 语言进行编程的数字处理器，主要应用在军事国防等 领域。与C5000和C6000系列的DSP相比，TMS320C2000系列的DSP由于其具有速度快、精度高、集成度高等优点，是目前控制领域性能 的处理器。其中，C28系列DSP是TMS320C2000平台中的新成员，它由C24系列DSP改进而来，是一款支持C/C++语言设计的芯片，C28系列DSP非常适合于工业控制，在算法控制上有独到的优势，是一款 的微处理器，它的高效性可以使它代替任何其他处理器。C2000系列DSP不含Flash存储器，仅含只读存储器ROM；F2000系列DSP不仅内含ROM只读存储器，而且还包括Flash存储器，可以反复擦写，适合应用在产品的初期开发阶段。若采用TMS320C281x，则需要将代码交付生产厂商，把程序固化到TMS320C281x的ROM中，增加了成本，所以选择使用TMS320F281xDSP芯片。其中，TMS320F2812作为TI公司首推的芯片，具有很高的性价比。综上所述， 终选择DSP的型号为TMS320F2812。

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位置检测电路设计

本文交流伺服电机中所采用的编码器为多摩川公司生产的型号为TS5668N21的17位 式编码器，一般的做法是采用生产厂商提供的专用芯片进行数据处理，但该做法有一个缺点，就是专用芯片的成本十分昂贵，与本文需要研制经济型的工业机器人宗旨相违背，为了降低成本，本文自己设计了将 式编码器信号转变为DSP能识别的串口信号电路。

电感与光耦可以起到滤波和防浪涌的功能，由于该 式编码器输出的是差动信号，所以需要通过芯片SN65176BD（BDR）G4将 式编码器的差动信号转化为DSP可以识别的串口信号，即TTL信号，此外该芯片的供电电压为直流5V，所以该驱动系统还应该提供5V的直流电源，由于该工业机器人伺服驱动系统采用了利用一个DSP来控制两个永磁同步电机的想法，好处是降低成本，充分发挥了TMS320F2812的运算速度快及外设资源丰富的特点，所以两个电机的编码器信号分别通过串口SCIA和SCIB输入到同一个DSPTMS320F2812中。

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