【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)以8051單片機(jī)為核心，以小型直流電機(jī)為對(duì)象，以4?盤作為輸入，LED顯示輸出，從而實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)的啟停、速度和方向的控制。制，通過(guò)對(duì)占空比的計(jì)算達(dá)到精確調(diào)速的目的。數(shù)碼管上顯示出來(lái)，并對(duì)電機(jī)進(jìn)行PID轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，使其轉(zhuǎn)速趨近于設(shè)定值。

　　

【正文】 Djm k K e k K e j K e k e k?? ? ? ? ?????? （ 52） 當(dāng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的不是控制量的絕對(duì)值，而是控制量的增量（例如去驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)）時(shí)，需要用 PID 的“增量算法” 。故本 系統(tǒng)使用增量型的 PID 算法，控制器的輸出是控制量每一步的增量 ??km? 。 由式 (52)可得 : ? ? ? ? ? ? ? ?? ?211)1( 10 ???????? ??? kekeKjeKkeKkm DkjIp （ 53） 式 (52)減去式 (53)，得 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 2 1 2P I D P D Dm k m k m k K K K e k K K e k K e k? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 54） 由式 (54)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單變換得 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 2 1 2P I D P D Dm k m k K K K e k K K e k K e k? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 55） 設(shè)置寄存器 ??te 、 ? ?1?te 、 ? ?2?te 分別放置第 k 次、 (k1)次、 (k2)次測(cè)量時(shí)測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差 。 每次 PID 計(jì)算結(jié)束后將本次測(cè)試結(jié)果相應(yīng)的值移入相應(yīng)的寄存器中 。 最后的輸出 )(km 可以經(jīng)過(guò)換算為 介于 0～ 1 之 間的數(shù)值 ，相對(duì)應(yīng) 的 為 PWM 占空比 [11]。 基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 27 源程序 定義分配存儲(chǔ)單元 7EH ：設(shè) pwm 高電平標(biāo)志位 7FH ：顯示模式標(biāo)志位（顯示設(shè)置速度 /采樣速度） 29H ：速度存儲(chǔ)單元（ m/s） 22H ：計(jì) 100ms 次數(shù)存儲(chǔ)單元 25H ：采樣速度存儲(chǔ)單元（高位） 26H ：采樣速度存儲(chǔ)單元（低位） 20H ： T1 計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)單元（高 8 位） 21H ： T1 計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)單元（低 8 位） 23H ：采樣時(shí)間低位存儲(chǔ)單元（ Tp） 24H ：采樣時(shí)間低位存儲(chǔ)單元（ Tp） 27H ： pwm 高電平時(shí)的計(jì)時(shí)初值（低 8 位） 28H ： pwm 高電平時(shí)的計(jì)時(shí)初值（高 8 位） 2AH ： pwm 低電平時(shí)的計(jì)時(shí)初值（低 8 位） 2BH ： pwm 低電平時(shí)的計(jì)時(shí)初值（高 8 位） 程序 清單： ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP TOINT0 ORG 000BH LJMP T0INT ORG 0050H START: MOV SP， 40H SETB 使電機(jī)旋轉(zhuǎn) SETB ； 設(shè)正轉(zhuǎn) SETB 7EH ； 設(shè) pwm 高電平標(biāo)志 MOV 29H， 08H ； 設(shè)定速度初值（ m/s） CLR 7FH ； 初始化顯示模式位（顯示速度） MOV 22H， 00H ； 清計(jì) 100ms 次數(shù)存儲(chǔ)單元 MOV 25H， 00H ； 清采樣速度存儲(chǔ)單元 MOV 26H， 00H MOV 20H， 00H ； 清 T1 計(jì)數(shù)值 MOV 21H， 00H MOV 23H， 00H ； 清采樣時(shí)間存儲(chǔ)單元（ Tp） MOV 24H， 00H MOV 27H， 57H ； 裝入 pwm 高電平時(shí)的計(jì)時(shí)初值 MOV 28H， 9EH MOV 2AH， 57H ； 裝入 pwm 低電平時(shí)的計(jì)時(shí)初值 MOV 2BH， 9EH 基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 28 MOV TL0， 57H ； 將初值裝入計(jì)時(shí)寄存器 T0 MOV TH0， 9EH MOV TMOD， 01H ； 設(shè) T0 工作方式 1，定時(shí)狀態(tài) SETB EA ； 開中斷 SETB ET0 ； 允許 T0 溢出中斷 SETB TR0 ； 啟動(dòng) T0 SETB IT0 ； 設(shè)置 INT0 的中斷觸發(fā)類型，下降沿觸發(fā) SETB PT0 ； 設(shè)優(yōu)先級(jí)， T0 為高級(jí)中斷 MAIN: CLR EX0 ； 關(guān)中斷 0 LCALL TODESPLAY ； 調(diào)采樣顯示子程序 SETB EX0 ； 開中斷 0，掃描鍵盤載入功能設(shè)置 LCALL COMPLETE ； 調(diào)用速度比較子程序 LJMP MAIN TODESPLAY: PUSH ACC ； 采樣顯示子程序 PUSH PSW MOV TMOD， 90H ； 設(shè) GATE=1， T1 工作方式 1 MOV TH1， 3CH MOV TL1， 0B0H ； 定時(shí) 100ms JB ， $ JNB ， $ ； 等待上升沿 SETB TR1 ； 開計(jì)時(shí) LOOP1: JBC TF1， ADDNUM1 ； 溢出則轉(zhuǎn)滿 100ms 存儲(chǔ)單元 22h 加 1 NX1: JB ， LOOP1 ； 等待 下降 LOOP2: JBC TF1， ADDNUM2 ； 溢出則存儲(chǔ)單元 22h 加 1 NX2: JNB ， LOOP2 ； 等待 有上升沿 CLR TR1 ； 停止計(jì)時(shí) MOV 20H， TL1 MOV 21H， TH1 ； 測(cè)量到的數(shù)據(jù)小數(shù)部分放在 20h， 21h LJMP DESPLAY ； 跳到數(shù)據(jù)處理及速度顯示程序段 ADDNUM1: MOV TH1， 3CH MOV TL1， 0B0H ； 重新裝入定時(shí)器初值 CLR TF1 ； 清計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位 INC 22H ； 100ms 存儲(chǔ)單元 22h 加 1 LJMP NX1 ADDNUM2: MOV TH1， 3CH MOV TL1， 0B0H CLR TF1 INC 22H LJMP NX2 DESPLAY: MOV A， 22H CJNE A， 00H， ONDES ； 大于 100ms 則轉(zhuǎn) CLR C ； 先低位相減要清進(jìn)位 /借位標(biāo)志 基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 29 MOV A， 20H SUBB A， 0B0H MOV 23H， A ； 低位存入 23h MOV A， 21H SUBB A， 3CH MOV 24H， A ； 高位存入 24h LCALL CHUFA ； 調(diào)除法程序計(jì)算速度值存放在 26h， 25h JB 7FH， MOSHI1 ； 檢測(cè)顯示模式標(biāo)志位 7FH JB OV， SW1 ； 溢出顯示錯(cuò)誤 Er MOV A， 25H JNZ SW1 ； 25h 不為 0 則顯示錯(cuò)誤 MOV A， 26H ； 判斷 26h 值是否超過(guò) 99 CLR C SUBB A， 63H JNC SW1 ； 超過(guò) 99 顯示錯(cuò)誤 Er MOV A， 26H DA A ； 顯示 26h 中的速度， 25h 實(shí)際上無(wú)用 ANL A， 0FH MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR MOV P0， A MOV A， 26H DA A SWAP A ANL A， 0FH MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR MOV P2， A LJMP GO MOSHI1: MOV A， 29H ； 顯示預(yù)設(shè)定的速度值 DA A ANL A， 0FH MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR ； 查表 MOV P0， A ； 送顯示 MOV A， 29H DA A SWAP A ANL A， 0FH MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR 基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 30 MOV P2， A LJMP GO SW1: MOV A， 0AH ； 顯示 Er MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR MOV P2， A MOV A， 0BH MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR MOV P0， A GO: POP PSW POP ACC RET ONDES: CJNE A， 01， DO1 ； 如果所測(cè)脈沖周期超過(guò) 200ms， 則速度顯示 0 MOV A， 01H ； 在 100ms～ 200ms 內(nèi) LJMP MOON1 DO1: MOV A， 00H MOON1: MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR MOV P0， A MOV A， 00H MOV DPTR， TABLE MOVC A， @A+DPTR MOV P2， A POP PSW POP ACC RET CHUFA: PUSH ACC ； 4 四字節(jié)除二字節(jié)除法程序 PUSH PSW MOV R2， 00H MOV R3， 01H MOV R4， 0F8H MOV R5， 48H MOV R6， 24H ； 所計(jì)的時(shí)間高位 MOV R7， 23H ； 所計(jì)的時(shí)間低位 CLR C MOV A， R3 SUBB A， R7 MOV A， R2 SUBB A， R6 JC DVD1 SETB OV 基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 31 RET DVD1: MOV B， 10H DVD2: CLR C MOV A， R5 RLC A MOV R5， A MOV A， R4 RLC A MOV R4， A MOV A， R3 RLC A MOV R3， A MOV A， R2 RLC A MOV R2， A MOV F0， C CLR C MOV A， R3 SUBB A， R7 MOV R1， A MOV A， R2 SUBB A， R6 ANL C， /F0 JC DVD3 MOV R2， A MOV A， R1 MOV R3， A INC R5 DVD3: DJNZ B， DVD2 MOV A， R4 MOV R2， A MOV A， R5 MOV R3， A CLR OV MOV 25H， R2 MOV 26H， R3 POP PSW POP ACC SETB NOP RET TABLE: DB 0C0H， 0F9H， 0A4H， 0B0H， 99H， 92H， 82H， 0F8H DB 80H， 90H， 86H， 70H ； 字碼表 基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 32 TOINT0: PUSH PSW ； INT0 中斷服務(wù)程序 ， 掃描鍵盤 PUSH ACC MOV A， 0FEH ； LED 指示 MOV P1， A MOV 28H， A JNB ， $