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基于51單片機(jī)pid直流電機(jī)調(diào)速課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-12-16 16:10 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2）電機(jī)速度采集算法本系統(tǒng)中電機(jī)速度采集是一個(gè)非常重要的部分，它的精度直接影響到整個(gè)控制的精度。在設(shè)計(jì)中采用了紅外傳感器做為測(cè)速裝置，其計(jì)算公式為：這里主要是采集圓盤(pán)邊緣上凹槽數(shù)的多少?zèng)Q定的，圓盤(pán)有 4 個(gè)凹槽，每轉(zhuǎn)一圈便會(huì)產(chǎn)生4 個(gè)脈沖，通過(guò)上面的等式就可得出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。主程序流程主流程圖如圖 11 所示： 9 圖 11 主程序流程圖其中中斷初始化中設(shè)置為定時(shí)器 TO 計(jì)脈沖數(shù)，定時(shí)器 T1 為高優(yōu)先級(jí)中斷。數(shù)碼管顯示的速度為三位整數(shù)，一位小數(shù)。當(dāng)測(cè)得的速度在設(shè)定速度的正負(fù) 5的范圍之外時(shí)，蜂鳴器響。定時(shí)器 1 中斷流程圖 12 T1 中斷程序流程圖 10 五、硬件設(shè)計(jì) 軟件介紹 Keil C51 是美國(guó) Keil Software公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè) 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。硬件調(diào)試當(dāng)認(rèn)真的把板子焊接完成，之后也認(rèn)真的檢查了一下連接線(xiàn)路，確認(rèn)無(wú)誤后，將程序下載進(jìn)去后。發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示不正常，再次將與數(shù)碼管連接的 P0 口線(xiàn)路認(rèn)真檢查一下后，發(fā)現(xiàn)與之連接的一個(gè) I/O 口有虛焊的現(xiàn)象。將虛焊點(diǎn)重新焊接后顯示正常。但單片機(jī)走程序時(shí)，第二位數(shù)碼管顯示變動(dòng)很大，比電機(jī)速度的改變大很多。最后認(rèn)真檢查程序，發(fā)現(xiàn)程序中顯示的那一部分按錯(cuò)了一個(gè)符號(hào)，導(dǎo)致其運(yùn)算結(jié)果不正確。軟件調(diào)試軟件編寫(xiě) 是在 KEIL 開(kāi)發(fā)環(huán)境上編寫(xiě)的。是采用模塊化程序的方法，各個(gè)功能的程序都使用不同的子程序編寫(xiě)。需要使用的時(shí)候，在主函數(shù)中進(jìn) 行調(diào)用即可。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，首先檢查主函數(shù)的調(diào)用是否有問(wèn)題，如果沒(méi)有問(wèn)題，就到相應(yīng)的子函數(shù)中，對(duì)子函數(shù)進(jìn)行檢查。可以使用 Keil 中的單步調(diào)試，查看程序運(yùn)行是否流暢，同時(shí)還可以查看相應(yīng)變量的值以及寄存器的值，這樣就可以知道程序那里出現(xiàn)了問(wèn)題。而不應(yīng)該認(rèn)為是軟件出現(xiàn)了問(wèn)題。或者認(rèn)為是硬件連接的問(wèn)題，因?yàn)橹暗挠布家呀?jīng)調(diào)試過(guò)沒(méi)有問(wèn)題了。在軟件調(diào)試的過(guò)程中就不應(yīng)該去懷疑硬件。其實(shí)軟硬件的調(diào)試是相輔相成的，并沒(méi)有非常明確的界限。硬件的調(diào)試有時(shí)候需要通過(guò)軟件的現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)，光看電路圖是，或者只是單純地用萬(wàn)用表檢查有沒(méi)有短路也是沒(méi)有意義的。 11 六、設(shè)計(jì)總結(jié)、心得體會(huì) 設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。下面我對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是設(shè)計(jì)的開(kāi)端，選擇恰當(dāng)?shù)摹⒏信d趣的題目，這對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)是否能夠順利進(jìn)行關(guān)系極大。好比走路，這開(kāi)始的第一步是具有決定意義的，第一步邁向何方，需要慎重考慮。否則，就可能走許多彎路、費(fèi)許多周折，甚至南轅北轍，難以到達(dá)目的。因此，選題時(shí)一定要考慮好了。第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好的開(kāi)端就相當(dāng)于成功了一半，到圖書(shū)館、書(shū)店、資料室去雖說(shuō)是比較原始的方式，但也有可取之處的。總之，不管通過(guò)哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來(lái)以備后用。第三，通過(guò)上面的過(guò)程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來(lái)更透徹的分析題目。第四，有了研究方向，就應(yīng)該動(dòng)手實(shí)現(xiàn)了。其實(shí)以前的三步都是為這一步作的鋪墊。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù) 字電路設(shè)計(jì)中的邏輯關(guān)系等有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)以前學(xué)的數(shù)字電路又有了一定的新認(rèn)識(shí)，溫習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)，就像人們常說(shuō)的溫故知新，但在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，有一些知識(shí)都已經(jīng)不太清楚了，但是通過(guò)一些資料又重新的溫習(xí)了一下數(shù)字電路部分的內(nèi)容。在這次設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在此要感謝我的指導(dǎo)老師，感謝老師給我這樣的機(jī)會(huì)鍛煉。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個(gè)項(xiàng)目還不是很完善，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，將使我終身受益。 12 七、參考文獻(xiàn) 1. 李朝青 .單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡(jiǎn)明修訂版） .北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999 2. 李群芳，等 .單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 3. 錢(qián)逸秋 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 4. 朱定華，等 .單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 5. 何立民 .單片機(jī)高級(jí)教程 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 13 附錄一：源程序 include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar code table[10]={0x3f,0x06,0x5b, 0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //共陰數(shù)碼管顯示碼 (09) sbit xiaoshudian=P0^7。 sbit wei1=P2^4。 //數(shù)碼管位選定義 sbit wei2=P2^5。 sbit wei3=P2^6。 sbit wei4=P2^7。 sbit beep=P2^3。 //蜂鳴器控制端 sbit motor = P1^0。 //電機(jī)控制 sbit s1_jiasu = P1^4。 //加速按鍵 sbit s2_jiansu= P1^5。 //減速按鍵 sbit s3_jiting=P1^6。 //停止 /開(kāi)始按鍵 uint pulse_count。

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