課程設計論文-基于單片機的轉速控制系統設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 以通過手動設置占空比值來控制轉速。4. 在自動控制轉速中，主要是用了PID算法，計算占空比值來達到目的，發現進入模式4后，并不能自動控制轉速，把返回的占空比值放到主函數中，自動控制轉速得到實現；在PID算法中，要注意形參并不能與主函數的實參相同，否則會出錯。5結論本次的單片機轉速控制系統設計，實現了對電機的啟動與停止，可是設置轉速、顯示實時速度，實現用PWM轉速的閉環控制；實驗中轉速調節范圍為300r/min——3400r/min，在控制轉速部分，測速誤差波動為上下60r/min，在要求的誤差范圍內，達到了較好的效果。系統設計是以STC89C51單片機為核心，硬件系統包括STC89C51控制模塊、按鍵模塊、傳感器模塊、驅動模塊、顯示模塊；軟件部分由主函數控制模塊、定時中斷和外部中斷模塊、鍵盤部分、PID控制轉速模塊、LCD初始化模塊等組成。系統模式設置中，在模式1中按下UP鍵啟動電機，通過霍爾傳感器接受信號，LCD顯示實時轉速，此時PWM值為100，轉速為全速，一段時間后達到一個穩定值；在模式2設定轉速模式，指示燈D1亮，在ENT鍵下選擇要更改的位，通過UP與DN鍵對轉速進行設置，并在LCD上顯示輸入的設定值；將設定值傳給單片機，可以通過模式3手動設置PWM的值來控制轉速；在模式4中，通過與設定的轉速做比較，進行PID計算，確定新的PWM值來控制電機，使其達到設定的轉速，并在LCD上顯示出來。當按下復位鍵后，回到待機模式，設定值回到初始值，電機停止轉動，PWM對應值為0。在軟件調試中，主程序中要先關PWM，否則在實際調試過程中，開始沒有啟動電機，但LCD上會顯示個小的實際速度值；在對電機進行停止和啟動時，可以通過PWM占空比的值來進行設置，啟動時PWM賦值為100，停止時PWM賦值0，要注意不能寫成等于，而不能通過打開火關閉PWM來進行啟動和停止。參考文獻[1] 程德福．智能義器．機械工業出版社，2009．9[2] 萬文略．單片機原理及應用．重慶：重慶大學出版社，2004．3 [3] 胡文金．單片機系統實訓教程．重慶：重慶大學出版社，2005[4] 林金陽．基于MC51單片機的直流電機PWM調速系統．長春工程學院學報(自然科學版)2009年第10卷第3期[5] 張洪潤．單片機應用技術教程．北京：清華大學出版社，2004．3附錄1 硬件電路圖附錄2 程序清單include include void InitLCD()。 //LCD初始化void delay(char i)。 //延時void inttimer()。 //定時器初始化void key_scan()。 //鍵值掃描void Function()。void zhishi()。unsigned char pid(unsigned int SpeedSet,unsigned int CurrentSpeed)。sbit CS=P1^0。 //LCD設置sbit SID=P1^1。sbit SCLK=P1^2。sbit B_light=P2^7。sbit K_M=P2^0。 //按鍵口定義sbit K_U=P2^1。sbit K_D=P2^2。sbit K_E=P2^3。sbit D1=P1^5。 //指示燈定義sbit D2=P1^6。sbit D3=P1^7。sbit PWM=P1^4。 //PWM定義sbit HUOER=P3^2。 //霍爾 中斷采集脈沖 定義unsigned int count0=0。 //從0值開始計數unsigned char Mode=0。 //模式0 待機 模式1“啟動、停止”并實時速度 模式2 速度設定 模式3 PWM占空比 模式4 PID控制參數unsigned　char speed1[4]={0000},speed2[4]={1500},pwm1[3]={000},PID[3]={000}。//實時速度 速度設定 PWM占空比 PID參數 unsigned int temp=0,temp1=1500,temp2=0。//實時速度 速度設定 PWM占空比unsigned int flag1=0,flag2=0,flag3=0。 //速度設定位標志 占空比設定“位”標志 PID三個參數修改標志float Kp=,Ki=,Kd=。 //PID三個參數 初值/******************************LCD初始設置**********************/void send_mand(unsigned char mand_data) //發送命令{ unsigned char i。 unsigned char i_data,temp_data1,temp_data2。 i_data=0xf8。 //操作命令,可以查看資料 delay(10)。 CS=1。 SCLK=0。 for(i=0。i8。i++) { SID=(bit)(i_dataamp。0x80)。 SCLK=0。 SCLK=1。 i_data=i_data1。 } i_data=mand_data。 i_dataamp。=0xf0。 for(i=0。i8。i++) { SID=(bit)(i_dataamp。0x80)。 SCLK=0。 SCLK=1。 i_data=i_data1。 } i_data=mand_data。 temp_data1=i_dataamp。0xf0。 temp_data2=i_dataamp。0x0f。 temp_data1=4。 temp_data2=4。 i_data=temp_data1|temp_data2。 i_dataamp。=0xf0。 for(i=0。i8。i++) { SID=(bit)(i_dataamp。0x80)。 SCLK=0。 SCLK=1。 i_data=i_data1。 } CS=0。 }void send_data(unsigned char mand_data) //發送數據{ unsigned char i。 unsigned char i_data,temp_data1,temp_data2。 i_data=0xfa。 //操作命令,可以查看資料 delay(10)。 CS=1。 for(i=0。i8。i++) { SID=(bit)(i_dataamp。0x80)。 SCLK=0。 SCLK=1。 i_data=i_data1。 } i_data=mand_data。 i_dataamp。=0xf0。 for(i=0。i8。i++) { SID=(bit)(i_dataamp。0x80)。 SCLK=0。 SCLK=1。 i_data=i_data1。 } i_data=mand_data。 temp_data1=i_dataamp。0xf0。 temp_data2=i_dataamp。0x0f。 temp_data1=4。 temp_data2=4。 i_data=temp_data1|temp_data2。 i_dataamp。=0xf0