基于單片機(jī)的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)-資料下載頁(yè)
2024-11-12 14:57本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】器多數(shù)還是采用分立元件組成的，這使得控制回路的硬件設(shè)備極其復(fù)雜,安裝調(diào)試?yán)щy,相對(duì)故障率較高。針對(duì)傳統(tǒng)的晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的一些不足，提出了一種基于單片機(jī)。的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并介紹了PID控制算法的設(shè)計(jì)。電機(jī)電樞電壓，從而完成對(duì)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),達(dá)到了較好的控制性能。
【正文】 算 比 例 項(xiàng) )(*1??? iip eePP 圖 42 PID 控制算法模塊 程序 先 計(jì)算 積分 項(xiàng)，再比例項(xiàng) ，再微分 項(xiàng) ，最后 PID 作用累加，輸出控制參數(shù)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 30 按鍵 處理 子程序 該程序首關(guān)中斷 ,然后 延時(shí) 20ms 去抖 ,輸入鍵值，再返回鍵值 ， 如圖 43所示 ： INT0關(guān) 中 斷去 抖 延 時(shí)20ms鍵 值返 回 鍵 值開(kāi) 中 斷RETI 初 始 化 掃 描 次 數(shù)初 始 化 序 列 號(hào)（ 從 0 列 開(kāi) 始 掃 描 ）設(shè) 置 掃 描 碼完 成 列掃 描輸 出 列 掃 描碼讀 行 輸 入 I / O口 線(xiàn) 狀 態(tài)當(dāng) 前列 上 存 在 輸 入 為 低電 平 的 行 ？開(kāi) 始退 出記 錄列 ， 行 號(hào)列 號(hào) 加 1掃 描 次 數(shù) 減 1掃 描 次 數(shù)減 到 0 ？根 據(jù) 列 ， 行算 出 掃 描 碼查 表 獲 取并 記 錄 鍵 名按 鍵 有 效標(biāo) 志YYNN 圖 43 按鍵處理程序 圖 44 鍵盤(pán)掃描程序 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 31 鍵盤(pán)掃描程序 該程序每隔 30ms 掃描一次 ，從 0 列開(kāi)始掃描一直到完，程序流程如圖 44 所示。 轉(zhuǎn)速采集子程序 在外 部中斷服務(wù)程序中 ,當(dāng) T0定時(shí)時(shí)間到了以后 ,就進(jìn)入此程序。具體流程如圖 43 所示 ： 定 時(shí) 到保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)送 采 集 值換 算 成 轉(zhuǎn) 速恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng) 定 時(shí) 到T i m e R 1保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)指 向 命 令 口地 址送 顯 示 程 序字 段 碼 R A M指 向 數(shù) 據(jù) 口地 址送 顯 示 程 序是 否 結(jié) 束顯 示 ？結(jié) 束恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)NY 圖 43 轉(zhuǎn)速采集子程序 圖 46 LED 顯示程序 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 32 LED 顯示子程序 在轉(zhuǎn)速顯示設(shè)計(jì)中，采用四位 共陽(yáng)極 LED 顯示，顯示時(shí)，其顯示數(shù)據(jù)以并行方式 P2 口輸出，以控制 LED 的各段碼。 綜上所述編程的源程序見(jiàn)附錄 B。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 33 結(jié)束語(yǔ) 本系統(tǒng)用單片機(jī)作 為直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制核心 ,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠 ,調(diào)節(jié)范圍寬 ,電流連續(xù)性好 ,響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。采用 PID控制 算法 , 有效地抑制轉(zhuǎn)速超調(diào)，效率高 ,具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。 同時(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題：由于測(cè)速中占用了兩個(gè)定時(shí)器 T0 和 T1,如果再將 PWM 波形產(chǎn)生交給 AT89C52 則 加大 了 軟件的任務(wù) ,并且影響整個(gè)系統(tǒng)的控制效果。因此 可以 考慮單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè) PWM 波形發(fā)生電路 ,單片機(jī)對(duì)它只提供控制參數(shù)以改變其占空比。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 34 附 錄 A 基于單片機(jī)的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)電路圖 D2D3D1D4EA/VPP31X119X218RESET9RD/P3717WR/P3616P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/PRDG30P31/TXD11P30/RXD10U7 AT89C52abfcgdeV1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 CCU3 SHUMA_YANGabfcgdeV1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 CCU2 SHUMA_YANGabfcgdeV1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 CCU1 SHUMA_YANGabfcgdeV1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 CCU4 SHUMA_YANGV1V2V3V4VCC12U5A7407P26VCCP25P24P23P22P21P20P27P20P21P22P23P24P25P26P27DB3DB2DB1DB0DB0DB1DB2DB3D6D5D4D3P3D2D1D0D7C1 C2C4 CRYSTALR13R10C3R9R11VCCR12R8R7R6R5R4R3R2R1MAMB1 2 3 4 5J1 CON5+12VMA MBS4 S5 S6 S14S7 S8 S9 S15S10P10S11P11S12P12S16P13S1P14S2P15S3P16S13P17P17S1734U5B740756U5C740798U5D740712U6A740734U6B74071110U5E74071312U5F740712345678J2 CON8VCCP00P01P00P01T5 PNPT2 NPNT1 NPNP10T3 NPNP11P12P13P14P15P16D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7T6 PNPT4 NPN+12VR13R14R15R16內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 35 附錄 B 源程序 include include define ulong unsigned long define uint unsigned int define uchar unsigned char extern void delay(unsigned int x)。 unsigned char Tab_key[]= //行列式鍵盤(pán)映射 {0x00, //無(wú)鍵按下 39。739。,39。839。,39。939。,39。/39。, 39。439。,39。539。,39。639。,39。*39。, 39。139。,39。239。,39。339。,39。39。, 39。C39。,39。039。,39。=39。,39。+39。, //下面為按 39。C39。同時(shí)再按的鍵 : 39。739。,39。839。,39。939。,39。/39。, 39。439。,39。539。,39。639。,39。*39。, 39。139。,39。239。,39。339。,39。39。, 39。039。,39。=39。,39。+39。,}。 // P1口行列式鍵盤(pán) // define KEYPIN_L P1 // 定 義鍵掃描列端口為 P1 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 36 低四位輸入 // define KEYPIN_H P1 // 定義鍵掃描行端口為 P1高 四位掃描輸出 // // P1口行列式鍵盤(pán) // //公用函數(shù) unsigned char KeysCAN(void)。 // 鍵掃描函數(shù) // //內(nèi)部私有函數(shù) unsigned char fnKeycode(unsigned char key)。 // 根據(jù)鍵盤(pán) 映射表輸出順序鍵值 // /* // P1口行列式鍵盤(pán) // extern unsigned char KeysCAN(void)。 // 鍵掃描函數(shù) // */ // P1口行列式鍵盤(pán) // unsigned char KeysCAN(void) // 鍵掃描 函數(shù) // { unsigned char sccode,recode,keytemp = 0。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 37 KEYPIN_L = KEYPIN_L|0x0f。 // P1 低四 位為列線(xiàn)輸入 // KEYPIN_H = KEYPIN_Hamp。0x0f。 // P1 高四 位為行線(xiàn)發(fā)全零掃描碼 // if ((KEYPIN_Lamp。0x0f) != 0x0f) { delay(10)。 // 延時(shí) 20 MS 消抖 // if ((KEYPIN_Lamp。0x0f) != 0x0f) { sccode = 0xef。 // 逐行掃 描碼初值 (1110 1111) // while(sccode != 0xff) //將掃描 4 次 ， keytemp 為每次鍵值相的值 // { KEYPIN_H = sccode。 // 輸出 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 38 行掃描碼 // if ((KEYPIN_Lamp。0x0f) != 0x0f) // 本行有 鍵按下 // { recode = (KEYPIN_Lamp。0x0f)|0xf0。 // 只 要低位 ,高位置 1 // keytemp |= (~sccode)+(~recode)。 //特 征碼 (高位為列 P3,低位為行 KEYPIN_H) // } sccode = (sccode 1)|0x01。 // 掃描碼 0 向高位移動(dòng) // } } } KEYPIN_H = KEYPIN_H|0xf0。 return(fnKeycode(keytemp))。 } unsigned char fnKeycode(unsigned char key) // 根據(jù)鍵盤(pán) 內(nèi)蒙古科
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