【正文】 將 TL1 中的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 將 TL1 中的計(jì)數(shù)值賦給 count 開(kāi)啟定時(shí)器 T0 工作 定時(shí)器 T0 賦初值 計(jì)時(shí)值 ++ 0832 輸入值減小/PWM 占 空比減小 8032 輸入值增大/PWM 占空比增大 0832 數(shù)據(jù)口賦初值 TL1 計(jì)數(shù)值的十進(jìn)制數(shù)賦值給 out 計(jì)時(shí) 1s 到？ 輸出值 鍵入值？ 有值鍵入？ 是 否 是 否 是 否 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 24 void time0() interrupt 1 //定時(shí)器 0用于產(chǎn)生 PWM ，占空比通過(guò) PID 計(jì)算獲得 {// SBUF=39。run_count++。 display_num1(ge,1)。 display_num1(shi,2)。amp。amp。 shi=(num%100)/10。bai==0)bai=11。 if(qian==11amp。 display_num1(qian,4)。 qian=num/1000。 } delay1_ms(2)。break。break。break。break。 } ： void display_num1(uint dat,uchar num1) //指定的位上顯示 指定的一位數(shù)據(jù) { P0=xianshi[dat]。inum。 } void delay1(uint num) { uint i。j123。itime。 } void delay1_ms(uint time) //1ms 延時(shí)函數(shù) 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 22 { uint i,j。key1==1。itimeamp。 ： void delay(uint time) { uint i。當(dāng)然，這是一種近似的方法，有時(shí)可能略嫌粗糙，但相當(dāng)適用，可解決一般實(shí)際問(wèn)題。因此，實(shí)際用得較多的還是 試測(cè) 法 。 （ 4） PID 調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定方法有很多，但可歸結(jié)為理論計(jì)算法和 試測(cè) 法兩種。 } 位置式 PID控制： 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 21 增量式 PID控制： 從表達(dá)式我們可以得出以下結(jié)論： （ 1） 位置式 PID 控制的輸出與整個(gè)過(guò)去的狀態(tài)有關(guān)，用到了誤差的累加值；而增量式 PID的輸出只與當(dāng)前拍和前兩拍的誤差有關(guān)，因此位置式 PID 控制的累積誤差相對(duì)更大； （ 2） 增量式 PID 控制輸出的是控制量增量，并無(wú)積分作用，因此該方法適用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶 積分部件的對(duì)象，如步進(jìn)電機(jī)等，而位置式 PID 適用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)不帶積分部件的對(duì)象，如電液伺服閥。 //計(jì)算 wide，用于調(diào)節(jié) PWM 的占空比，計(jì)算周期為 100ms if(wide900)wide=900。en_1=en。 else if(un 400)un = 400。 un=a0*ena1*en_1+a2*en_2。 如果系統(tǒng)處于運(yùn)行模式 ， xcount 開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng) xcount=82 時(shí)，即為 1s時(shí)，調(diào)用 串口中斷子程序，單片機(jī)開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，模擬 I/O 口輸出 PWM，此時(shí) PWM 波的頻率為 ，周期為 ，然后調(diào)用 PID 函數(shù)，計(jì)算出 PWM 波輸出的占空比，最后上位機(jī)顯示轉(zhuǎn)速。 } } } } 主程序主程序是一個(gè)循環(huán)程序，其主要思路是， 首先 判斷系統(tǒng)的運(yùn)行模式，如果 KEY1鍵按下 ， 且 state_flag 為 1則系統(tǒng)處于運(yùn)行模式，如果 state__flag 為 0則為設(shè)置模式 。 run_count=0。a==1) { if(time==400) { 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 20 time=0。key3==1amp。key2==1amp。 } while(key1==1amp。 if(set_count==100) set_count=300。 delay1(20)。amp。amp。amp。 if(set_count300) set_count=100。 delay1(20)。amp。amp。amp。 a=0。t2=0。 time=0。 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 19 run_count=0。 EA=0。 //wide = set_count。 wide=150。en_2 =0。 en =0。 if(state_flag==1) { EX0=1。key3==1) { while(key1==0)。key2==1amp。 while(1) { while (key1==0||key2==0||key3==0||a==0) { if(key1==0amp。TR0=1。EX0=1。 ES=0。TH0=0XFE。 TL1=0xfa。 PCON=0x80。 主程序流程圖如圖 31所示： 圖 31 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 18 ： void main() { P1=0x00。軟件由 1 個(gè)主程序、1個(gè)中斷子程序 、 1個(gè) PID 控制算法子程序 、 1個(gè)定時(shí)器子程序、 3個(gè)延時(shí)子程序和 2個(gè)顯示子程序 組成。 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 17 主程序主程序是一個(gè)循環(huán)程序，其主要思路是，先設(shè)定好速度初始值，這個(gè)初始值與測(cè)速電路送來(lái)的值相比較得到一個(gè)誤差值，然后用 PID 算法輸出控制系數(shù)給 PWM發(fā)生電路改變波形的占空比，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。⑤ C語(yǔ)言提供 data、 idata、 pdata、 xdata、和 code 等存儲(chǔ)器類(lèi)型，針對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和程序空間自動(dòng)為變量合理地分配空間，而且 C語(yǔ)言提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)類(lèi)型，如指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體等，極大地增強(qiáng)了程序的處理能力和靈活性。在匯編語(yǔ)言中要每一個(gè)子程序分配單片機(jī)的資源，而在 C語(yǔ)言中，只要在代碼中聲明一下變量的類(lèi)型，編譯器就會(huì)自動(dòng)分配相關(guān)資源，從而有效地避免了人工分配單片機(jī)資源可能帶來(lái)的差錯(cuò)。②可以實(shí)現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程， C語(yǔ)言使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變 得清晰、有條理。雖然匯編語(yǔ)言在控制底層硬件方面有著良好的性能且執(zhí)行效率高，但是編程效率低，可移植性和可讀性差，維護(hù)極其不便，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的可靠性也較差。⑤測(cè)試連接應(yīng)用。③用項(xiàng)目管理器生成應(yīng)用。 使用 Keil Software 工具時(shí)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程和其他軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的流程極其相似 ：①創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，從器件庫(kù)中選擇目標(biāo)器件，配置工具設(shè)置。 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 16 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)軟件簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)使用的軟件是 Keil 編程軟件。而 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)則是專(zhuān)門(mén)為控制數(shù)據(jù)的傳輸而設(shè)計(jì)的，因而控制數(shù)據(jù)的傳輸具有相當(dāng)?shù)谋ＷC。 ZigBee 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊 Zigbee 是一個(gè)由可多到 65000 個(gè)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無(wú)線(xiàn)數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，十分類(lèi)似現(xiàn)有的移動(dòng)通信的 CDMA 網(wǎng)或 GSM 網(wǎng)，每一個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類(lèi)似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基站，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，它們之間可以進(jìn)行相互通信；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的 75 米，到擴(kuò)展后的幾百米，甚至幾公里；另外整個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)還可以與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡(luò)連接。 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 13 矩陣式鍵盤(pán)適用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，它由行線(xiàn)和列線(xiàn)組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。 鍵盤(pán)是由一組按壓式或觸摸式開(kāi)關(guān)構(gòu)成的陣列。 圖 顯示與鍵盤(pán)模塊 顯示與鍵盤(pán)模塊 LED 動(dòng)態(tài)掃描方式：動(dòng)態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。 由上面的公式可見(jiàn)，當(dāng)我們改變占空比 D = t1 / T 時(shí)，就可以得到不同的電機(jī)平均速度 Vd，從而達(dá)到調(diào)速的目的。也正因?yàn)槿绱耍?PWM 又被稱(chēng)為“開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置”。 PWM 可以應(yīng)用在許多方面，比如：電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等等。 智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 12 PWM 信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì) PWM（ Pulse Width Modulation） —— 脈寬調(diào)制。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。 ： T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 1輸入。 ： INT1，外部中斷 1輸入。 ： TXD，串行通信輸出。 PORT3（ ～ ）： 端口 3也具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng) 4個(gè) TTL 負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋? PORT1（ ～ ）： 端口 1 也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng) 4 個(gè) LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口 1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。 PORT2（ ～ ）： 端口 2 是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng) 4 個(gè) LS 的 TTL 負(fù)載，若將端口 2的輸出設(shè)為高電平 時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來(lái)使用。如果當(dāng)EA 引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）， P0就以多工方式提供地址總線(xiàn)（ A0～ A7）及數(shù)據(jù)總線(xiàn)（ D0～ D7）。 PORT0（ ～ ）： 端口 0是一個(gè) 8位寬的開(kāi)路汲極（ Open Drain）雙向輸出入端口，共有 8 個(gè)位， 表示位 0， 表示位 1，依此類(lèi)推。 PSEN： 此為 Program Store Enable的縮寫(xiě)，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng) 8051 被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（ EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM 的 OE 腳。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí) ALE 引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的 1/6，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。 ALE/PROG： ALE 是英文 Address Latch Enable的縮寫(xiě)，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。 EA/Vpp： EA為英文 External Access的縮寫(xiě)，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部 EPROM 中）來(lái)執(zhí)行智能儀器綜合設(shè)計(jì)用紙 10 程序。 XTAL2： 系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。 VSS： 電源地端。 實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)表： 表 31 主臺(tái)體 ZigBee 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊 轉(zhuǎn)動(dòng)源 ZYMCU02 主機(jī)模塊 顯示與鍵盤(pán)模塊 +24V +24V GND GND Vout +24V GND GND +5V +5V GND GND 頻率 /轉(zhuǎn)速表“ +” Fout 頻率 /轉(zhuǎn)速表“ ” GND KEY1（設(shè)置） KEY2（加） KEY3（減） Q7(用于指示“設(shè)置”按鍵的動(dòng)作狀態(tài) ) 與 GND 之間未標(biāo)示的插針 P0[0..7] LED4[H..A]