【正文】 利用單片機實現(xiàn)對步進電機的控制，必須注意以下問題： 4． 電機控制需要的脈沖序形的形成： 要實現(xiàn)對步進電機的控制，首先微機能輸出具有一定周期的控制脈沖，在微機控制系統(tǒng)中，脈沖序列的產(chǎn)生是通過軟件實現(xiàn)的，或者通過定時 /計數(shù)器定時而產(chǎn)生一定周期的脈沖，本次設計采用的是第二種方法。實現(xiàn)的方法是：先輸出一個高電平，延時段時間后，再輸出一個低電平，然后再延時，改變延時時間的長短，就可以改變脈沖的周期。 控制步進電機的旋轉(zhuǎn)方向： 對于電機選擇：選用三相步進電機，其通電方式采用六拍工作方式，通電順序為： 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 14 正向旋轉(zhuǎn)： A→ AB→ B→ BC→ C→ CA→ A； 反向旋轉(zhuǎn)： A→ CA→ C→ BC→ B→ AB→ A。 本設計僅需要使用正向旋轉(zhuǎn)控制，并且 A、 B、 C 組線圈分別接至微處理器的 、 ，其正轉(zhuǎn)方式的控制模型如下： 步 序 工作狀態(tài) 控制模型 二進制 十六進制 1 A 0 0 0 0 0 0 1 0 0x02 2 AB 0 0 0 0 0 1 1 0 0x06 3 B 0 0 0 0 0 1 0 0 0x04 4 BC 0 0 0 0 1 1 0 0 0x0C 5 C 0 0 0 0 1 0 0 0 0x08 6 CA 0 0 0 0 1 0 1 0 0x0A 將此控制編碼以數(shù)組的形式存入單片機連續(xù)內(nèi)存單元 RAM中， 根據(jù)需要進行調(diào)用即可實現(xiàn)按一定的順序?qū)﹄姍C的線圈進行通電。 4． 6 繪制系統(tǒng)程序流程圖 主程序流程圖： 如圖 11所示 開始 系統(tǒng)程序初始化 變量的定義和函數(shù)的聲明 采樣子程序的調(diào)用 數(shù)字濾波子程序的調(diào)用 數(shù)字 PID 控制子程序的調(diào)用 步進電機子程序的調(diào)用者 返回 圖 11 主程序流程圖 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 15 采樣子程序的 流程圖 ： 如圖 12所示 數(shù)字平均濾波子程序流程圖 ， 如圖 13所示 數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)子程序流程圖 ： 如圖 14所示 定時器 0 初始化 啟動定時器 等待定時器 0 中斷 中斷 ? N Y 開始 使 INT1 產(chǎn)生中斷 進入 INT1中斷服務程序 選中 ADC 通道 1 WR 送入 0，啟動 AD 轉(zhuǎn)換 結束 ? N 判斷 AD 采樣次數(shù) 10 次 ? Y 讀取采樣數(shù)據(jù) 關閉定時器 0 Y 返回啟動定時器 N 圖 12 采樣子程序流程圖 開始 讀取 10 次采樣值 將 10 次采樣值累加 取其平均值 返回 圖 13 數(shù)字平均濾波子程序流程 圖 進入 T0 中斷服務程序 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 16 步進電機程序流程圖 ：如圖 15 所示 : 圖 15步進電機程序流程圖 開始 各 PID 參數(shù)的確定 將給定值減去采樣值 小于 0? Y 15 減去采樣值 小于 0? Y 報警：揚聲器響 N 存取各增量，并且輸出 yn 返回 標志位置 1 并存取各增量 N 圖 14 PID程序流程圖 開始 定時器 1 相關參數(shù)設定并啟動 中斷否 ? 繼續(xù)等待中斷 N 進入 T1 中 斷服務 Y 給各線圈通電 步數(shù)走完否 ? 返回 Y N 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 17 軟件程序調(diào)試 在 PC機上運行 Keil 編程軟件，根據(jù)上面繪制的程序流程圖編寫程序，本設計采用的編程語言為 C51，將程序的編寫過程實行模塊化，如分別編寫數(shù)據(jù)采集模塊子程序、數(shù)字平均濾波模塊子程序、數(shù)字 PID控制模塊子程序、步進電機驅(qū)動模塊子程序等。在編寫過程中分別對各個模塊進行調(diào)試 和編譯 ， 編寫完成后，再通過主函數(shù) 的調(diào)用即可。 最后，編寫好的完整程序亦需要調(diào)試和編譯，本設計程序的調(diào)試編譯結果見（附錄 ） 。 結 論 通過此這次課程設計的學習，不僅再次熟悉了單片機的工作原理及 自動控制理論的相關 基本知識，并且對各種芯片的使用方法亦有了進一步的認識，從整體上把握了 控制系統(tǒng)設計 的知識，收獲很大 ，而且 對汽車懸架系統(tǒng)的控制方法和算法有了更深入的了解和認識，汽車懸架系統(tǒng)對 控制系統(tǒng) 的 實時性要求 很高 ，現(xiàn)代的汽車不僅僅是一種交通工作，更是一種生活享受，通過數(shù)字 PID的控制算法更能夠精確的控制汽車的振動幅度，使其達到預期的效 果。 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 18 致 謝 本設計 是在 唐嵐老師 和趙玲教師 的 悉心指導下完成的。 她 們淵博 的 專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了控制系統(tǒng)的 基本研究方法，還使我明白了許多為人處世的道理。本 設計 從選題到完成，每一步都是在 老師 的指導下完成的， 傾注了 老師 們 大量的心血。 另外，本設計的完成也離不開各位同學給我的建議和幫助，是他們讓我明白 了團隊合作的精神。 在此， 向各位幫助我的老師和同學們 表示崇高的敬意和衷心的感謝 ！ 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 19 參考文獻 ［ 1］《新編 MCS51單片機應用設計》張毅剛、彭喜元等編著名，哈爾濱工業(yè)大學出版社 ［ 2］ 《 單片機應用技術 》 劉守義主編 , 西安電子科技大學出版社 2022 ［ 3］ 《 汽車電器及電子技術》 孫仁云、付百學 ，機械工作出版社 ［ 4］ 《 計算機控制技術 》 臺方、張子萍 中國水力水電出版 社 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 20 附 錄 （代碼） /****************頭文件及函數(shù)聲明及調(diào)用 **************************************/ include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int void dingshi_0()。 void dingshi_1()。 float lubo(void)。 float PID(void)。 void dianji()。 delay(uchar)。 微機檢測系統(tǒng) 課程設計說明書 21 /*************************************************************************************/ /******************************各個變量的定義 ***************************************/ uint Kp,Ki,Kd。 /*定義 PID 各參數(shù)，并為其分配內(nèi)存空間 */ float x,un,yn,yn_1,en,en_1,en_2,Td,Ti,T。 sbit P32=P3^2。 sbit P33=P3^3。 sbit