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1、题目基于PIC18F458的直流电动机PWM调速控制系统设计指导教师张钟铋学生姓名专 业班级2012级电子系日期2013年6月摘要:本文是一套基于pic单片机的直流电机控制器,作为其配套的试验装置。根据系统的要求完成了整体方案设计和系统选型,针对所的控制方案对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。硬件部分先作了整体设计,然后介绍了以PIC16F458单片机为核心的硬件构成, 对键盘电路、测量电路、显示电路等作了详细阐述;软件部分采用模块化设计思想,编制了各个模块的流程图。论述了软件的设计思想和方法;实现了对直流电动机转动参数的设置、启动、停止、加速、减速和显示 等功能。利用PIC系列芯片进行低成

2、本直流电动机控制系统的设计,能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。针对直流电机运行环境恶劣、干扰严重的特点,从系统的硬件设计、软件设计等多方面进行抗干扰的综合考虑,并利用多种软件和硬件技术来提高和改善系统的抗干扰能力,有效地提高了系统的可靠性和实用性。1绪论1.1引言当今,自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展,而直流调速控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。为了满足运行、生产、工艺的要求往往需要对另一类设备如风机、水泵等进行控制:为了减少运行损耗,节约电能也需要对电机进行调速。电机调速系统由控制部分、功率部分和电动机三大要素组成一个有机

3、整体。各部分之间的不同组合,可构成多种多样的电机调速系统。三十多年来,首先实现了整流器的更新换代,以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。同时,控制电路 已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技术的应用,使直流调速系统的性 能指标大幅提高,应用范围不断扩大。直流调速技术不断发展,走向成熟化、完善化、系 列化、标准化,在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代1.2直流电机基本调速方法直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。直流电动机调速系统最早采用恒定直流 电压给直流电动机供电,通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种

4、方法简单易行,设 备制造方便,价格低廉;但缺点是效率低,机械特性软,不能得到较宽和平滑的调速性能。 该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。 近年来,随着电力电子的迅速发展, 有晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统以取代了发电机 -电动机调速系统,它的调速性 能远远超过了发电机-电动机调速系统。电力电子技术中的IGBT等大功率器件的发展取代 晶闸管,出现了性能更好的直流调速系统。直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为a-IaRaCE(1)式Ua 电枢供电电压(V)Ia -电枢电流(A)-励磁磁通(Wb ) R -电枢回路总电阻(门)C e -电势系数,Ce =空,p为电磁对数,a为

5、电枢并联支路数,N为导体数。60a由式1可以看出,式中Ua Ra 三个参量都可以成为变量,只要改变其中一个参量, 就可以改变电动机转速,所以直流电动机有三种调速方法:(1)改变电枢回路总电阻 Ra (2)改变电枢供电电压Ua (3)改变励磁磁通-o(4)采用大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速方法本设计采用大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速方法其方法就是相当于直流电电压降低,功率及转速降低。脉宽调制(PWM )是调整脉冲的宽度而不是频率。即供电电压是宽度可调的脉冲电压,当脉冲最宽时,相当于直流电, 功率最大,转速最高。脉冲宽度减脉冲频率并没有变。脉宽调制并不是直接调整电机的速 度,而是改变电

6、机的功率或扭矩。扭矩大了,换向加快,转速就提高了。调速原理如图所示。通过控制脉冲占空比来改变电机的电枢电压。当控制频率与系统 的固有频率接近时,将会引起振荡,用的比较少,因此本系统用的是定频调宽法。在脉冲 作用下,当电机通电时,速度增加。电机断电时,转速逐渐减小。只有按一定规律,改变 通电时间,即可实现对转速的控制。脉冲信号tlT转速VmaxVdVmin1.3 PWM调速方案的优越性自从全控型电力电子器件问世以后,就出现了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式,形成了脉宽调制变换器一直流电机调速系统;国内的超大功率调速还要依靠可控硅实 现可控整流来实现直流电机的调压调速。本设计采用直流极式控制的桥

7、式PWM变换器与V-M系统相比在很多方面有较大的优越性:1)主电路线路简单,需用的功率器件少。2)开关频率咼,电流容易连续,谐波少,电极损耗及发热都较小。3)低速性能好,稳态精度高,调速范围宽,可达 1:20000左右。4)若是与快速响应的电机配合,贝U系统频带宽,动态响应快,动态抗干扰能力强。5)功率开关器件工作在开关状态,通道损耗小,当开关频率适中时,开关损耗也不大,因而装置效率高。6)直流电机采用不控整流时,电网功率因素比相控整流器高。由于由以上优点直流PWM系统应用日益广泛,特别在中、小容量的高动态性能中。 已完全取代了 V-M系统。为达到更好的机械特性要求,一般直流电动机都是在闭环控

8、制 下运行。经常采用的闭环系统有转速负反馈和电流截至负反馈。2系统方案设计2.1直流电机的能量转换和特性曲线直流电机将电能Pei,转化为机械能Pmech。其中损耗可分为摩擦损耗和热损耗。余下的转化为机械能几Pmech,如图2.1所示。因此电机的功率守恒可表述为:Fe Pm e c h Pj更详细的叙述为:U Jn M R 1230000圏24更流电机陀量转换图在这能量转化过程中,有两个特性参数是至关重要的,他们是速度常数kn。和转矩常数kM。速度常数是指速度n和线圈感应电压树之间的关系,是指在忽略摩擦的情况下的每个单位电压下的速度变化。U ind与速度是成正比的,公式如下n = kn * U

9、血转矩常数所联系的是机械转矩M和电流1之间的关系,是指转矩和有效电流之比。公式如下:M = kM * I速度常数kn。和转矩常数kM有如下关系:,30000kn * kM =31,kM如果用转矩M和转矩常数kM来表示电流,可得如下关系:兀kMn *M R *3 0 0 0 0考虑到kn。和kM之间的关系,我们可将上式进一步化为二 kM*M上式便是直流电机的转速、转矩、电阻、转矩常数和速度常数之间的关系。这里转矩 单位是N.m;电流单位是A;速度单位是rpm;电压单位是V。直流电机可以运行在额定范围 内的任何电压下,速度一转矩曲线表述的是在一恒定电压U下电机的机械表现,该曲线可由两点法给出:空载

10、转速n。和堵转转矩。如图所示。空载转速与堵转转矩将随着给定电压的改变而成线性关系。它相当于速度一转矩曲线在特性曲线上平移,如图2.2所示。空载转速与电压有如下关系:n0 kn * U速度一转矩曲线走势是由斜率来表述的, 与电压无关要,它是一项体现电机性能的重参数,如下关系:nomH直流电机的速度与转矩间的关系可用下式表示:转去EMn + -竺M2.2系统总体方案根据1.3节系统功能要求和技术指标,系统总体方案设计如下图所示图2.3直流电机多速控制器系统结构图系统以PIC单片机为控制核心,通过键盘设置各段运行参数,也可通过电脑设置下载到单片机。单片机输出二进制控制量,经D/A转换电路将对应模拟电

11、压送到直流伺服放大器的设定值输入端。放大器根据输入的模拟电压而输出对应的电压来控 制直流电机的转速。直流电机同轴的光电编码器E输出A、B两路方波信号送到整形电路,;单片通过整形电路送到单片机用于测量转速。不断比较设定值和实际值,根据比较获得的误差 调节放大器的输出电压。显示部分显示各段设定的时间值、转速值和测量的转速值机主要完成参数设置、转速测量、参数显示和控制输出等功能。2.3系统器件选型光电数字编码器选型IR2111驱动电路,该电路中,采用MOSFET和IGBT专用集成驱动芯片IR2111对光电数字编码器选用 maxon集团的数字MR旋转一周计数1024通道数3最咼工作频率320HzVCC

12、SV输出信号TTL兼容零位脉冲宽度(额疋)工作温度范围一 25C 85C编码盘惯量士 5%900e2-1.7g cm放大器选用的芯片IRF530进行栅极驱动。IR2111内置自举工作单元,栅极驱动电压范围宽,单通道施密斯 逻辑输入,输入与TTL和CMOS!平兼容,高端输出与输入相同,低端输出经死区时间调 整后与输入反向,可同时驱动同一桥臂上的两只功 MOSFETIR2111的悬浮自举技术是指,不管功率开关器件源极电压多少,通过自举电容和自举二极管的工作,总能保证待驱动功率器件正常工作。IR2111内置的自举工作工作单元本质上是电荷泵电路,电荷泵电路的简单自举原理介绍如下:Vin0DVinVin

13、+Vcccc图4自举原理如图4所示,电容C的a端通过二极管D接Vcc,电容C的b端接幅值£的方波。当 b点点位为O时,D到通,Vcc开始对电容C充电,直到节点a的电位达到 Vcc (假设二极 管D为理想二极管);当匕点电位上升至高电平 Vin时,因为电容两端电压不能突变,此时 a点电位上升为Vin Vcc,所以,a点电压就是一个方波,最大值是Vin Vcc,最小值是Vcc, 可见输出端电压平均值将高于Vcc,其波形就跟随输入波形的变化而变化,但始终维持一个稳定的差值,实现自举2.4单片机选型由单片机实现检测控制,其中一个首要的工作就是选择合适的单片机。目前国内在使 用单片机作控制系统

14、的微处理器时多选择 51系列或Motorola系列单片机,而本系统选用 的PIC系列单片机在多个方面较其它系列单片机更有优越性。下面对PIC单片机作较详细介绍。2.4.1 PIC单片机与其他单片机的比较当今世界上涌现出各种各样的单片机,以下分几个方面通过与其它类型单片机的比较 来说明它的优越之处。图26二种结构比较(2) 指令单字节化因为数据总线和指令总线是分离的,并且采用了不同的宽度,所以程序器ROM和数据存储器RAM的寻址空间(即地址编码空间)是互相独立的,而且存储器度也不同。这样设 计不仅可以确保数据的安全性,还能提高运行速实现全部指令的单字节化。在此所说的字 节,特指PIC单片机的指令

15、字节,是常说的8位字节。另外,PIC微控制器的取指令和执 行指令采用指令流水线结构,当一条指令被执行时允一条指令同时被取出,使得在每个时 钟周期内可以获得的最高效率。(3) 精简指令集(RISC)技术PIC系列单片机的指令系统(就是该单片机所能识别的全部指令的集合,叫做指令系统 或者指令集)只有35条指令。PIC系列单片机不仅全部指令均为单字节指令,而且绝大多 数指令为单周期指令,以利于提高执行速度。这给指令的学习、记忆、理解带来很大的好 处,也给程序的编写、阅读、调试、修改、交流都带来极大的便利。而MC51单片机的指令系统共有In条指令,MC68HCOS片机的指令系统共有89条指令。(4)

16、寻址方式简单寻址方式就是寻找操作数的方法。PIC系列单片机只有4种寻址方式,容易掌握,而 MCA 51单片机则有7种寻址方式,68HC05单片机有6种寻址方式。(5) 代码压缩率高IKB的存储器空间,对于PIC系列单片机则能够存放的指令条数可达 1024条。对于像 MCS- 51这样的单片机,大约只能存放 600条指令,而与几种典型的单片机相比,PIC系 列单片机是一种最节省程序存储器空间的单片机。(6) 寻址空间设计简洁PIC系列单片机的程序、堆栈、数据三者各自采用互相独立的寻址空间,而且前两者 的地址安排不需要用户操心,这会受到大家的欢迎。而MC68HC05口 MC68HC单片机的寻址空间

17、只有一个,编程时需要用户对程序区、堆栈区、数据区和1/0端口所占用的地址空间作精心安排,这样给开发人员在设计上带来很大的麻烦。外接电路简洁与MCS- 51系列及其它单片机相比,PIC单片机内集成了上电复位电路、1/0引脚上 拉电路、看门狗定时器,可以最大程度的减少和免用外接器件,以便实现“纯单片”化, 这样,不仅便于开发,而且还可以节省电路板空间和制造成本。(8) 存储器容量大PIC18F458系列单片机具有多达1536字节的数据存储器(RAM),多达256的EEPROM 数据存储器,另外还有多达SKxl4字节的可多次重复写入的闪速 FLASHg序存储器。而MCS 一 51单片机只有4K字节的

18、EEPRQM128字节RAM以及64K的外部数据、程序存储器空间, 无FLASH程序存储器。(9) 定时器数目多、功能全PIC系列单片机具有3个定时器:带有8位预分频器的8位定时器/计数器TMR0带有 预分频器的16位定时器/计数器TMR1并且在休眠期间外部晶振/时钟可以工作;以及带有 8位周期寄存器、预分频器和后分频器的 8位定时器/计数器TMR3而MCS- 51只有两个 16位的定时器/计数器。(10) 独特具有的功能PIC系列单片机具有两个捕获、比较、脉宽调制模式、多通道 10位A/D转换器、带有 SPI和IZC的同步串行端口 SSP带有9位地址检测的同步异步接收发送器 USART 8位

19、宽 并行从属端口、有节电锁定复位的节电检测电路等 ;而MCS- 51系列单片机没有。2.4.2 PIC18F458单片机的其它优点(1) CPU的性能特点它有16位指令,8位宽数据通道,高达2MB的程序存储器,4kB的数据存储器,高 达10MIPS的执行速度。DC-40MHZ寸钟输入,4-IOMHz带PLL锁相环有源晶振/时钟输入; 带优先级的中断和8 8单周期硬件乘法器。外围功能模块特性捕捉/比较/脉宽调制模块;CCP引脚配置如下:捕捉输入:16位,最大分辨率为6.25ns ; 比较单元:16位,最大分辨率为100ns;脉宽调制输出:分辨率为1-10位;最高PWM频 率:88位分辨率时为15

20、6kHz, 10位分辨率时为39kHz。增强型CCP模块具有标准型CCP 模块的所有特性,但它在先进的电机控制时还有如下特性:1,2,4路的PWM输出;可选择PW啲极性;可编程的PWM死区时间。3硬件电路设计3.1引言本系统在设计硬件电路时主要从以下原则出发:(1) 硬件电路设计与软件设计相结合优化硬件电路。(2) 可靠性及抗干扰设计。(3) 灵活的功能扩展。3.2 H桥电路PWM控制电路直流电机驱中使用最广泛的H型全桥驱动电路,如图3.2桥工作原理当开关Qi与Q4闭合时,负载电流从电源由 A流向B。此时负载端A点相对于B点是 正电位,电机两端承受正向电压。开关Qi与Q4由控制逻辑来同步工作,

21、在开关Qi与Q4闭 合期间,控制逻辑使另一对开关 Q2与Q3处于断开状态。反之,当开关 Q2与Q3闭合时, 开关Qi与Q4断开,此时,负载电流从电源 U由B流向A,负载端B点相对于A点是正电 位,电机两端承受反向电压。通过调节 PWM&号的占空比就可以改变电机电枢两端的平均 电压,从而控制电机的转速或方向。当 PWM&号占空比:50100时,电枢两端电压平均 值为正,电机正向转动;当::50100时,电枢两端电压平均值为负,电机平均值为负, 电机反转;一5°100时,电机电枢电压平均值为0,电机停转,但此时电枢两端电压的顺 时值并不为0,而是幅值接近电流电源电压 U的

22、方波。与功率开关并联的二极管为快会恢复二极管,作为续流二极管使用。当Qi、Q4的PWM信号变为低电平后,功率管 Qi、Q4关断而Q2、Q3饱和导通。电枢两端所加电压为-U, 此时,电枢电流方向不能立刻改变,必须通过二极管 VD2与VD3续流。同理,当Q2、Q3 的PWM&号变为低电平后,电机通过二极管 VD,、VD4续流。3.2.2 H桥器件选择本系统中,选择功率MOSFE祚为开关器件。功率MOSFE是压控元件,具有输入阻抗 大、开关速度快、无二次击穿现象等特点。此处,选取N沟道的功率MOSFET IRF53作为开关器件。R2和C4则组成放电回路,消耗电感中存储的能量。其中,R2要用阻

23、值在千欧级、功率在5W的水泥电阻,阻值的具体大小要在不同的电路应用中调整确定。工作频率选择要使电路稳定的工作,需要合适地选择 PWM勺频率。如果频率选择过低,输出到电机 两端电压的低频纹波较大,会对电机的平稳运行造成影响,而且低频的PWMI号会使直流电机在运行的过程中产生很大的噪声,极大影响转台操作人员的工作环境;如果频率选择 过高,由于光耦、等器件的开关特性的限制,不可能输出较为理想的方波,这会使输出的 PWM波形发生畸变,无法有效的控制直流电机的运转。经过多次实践证明,此电路的PWM工作频率选择32KHZ为宜。3.3放大电路的连接电路IR2111外围电路如图所示。单片机输出的PWM信号经光

24、耦PC817后,输出至IR2111输入端,此处的光耦对PWMI号起到隔离、电平转换和功率放大的作用。图中,R!、R2为光耦上拉电阻,其值根据所用光耦的输入和输出地电流参数决定:Ci为电容滤波电容,C2为自举二极管,R3、R4为栅极驱动电阻。+12V图3.2 IR2111驱动功率 MOSFET3.4键盘输入电路本系统采用键盘,如图3.4所示。0O o OR1-1卜R2H'-iGM D3图3.4为按钮电路3.5电源电路控制系统需要一个稳定的工作电压才能可靠工作,本系统的IR2111放大器要士 12V;开关电源。+12V° +5VQ PIC单片机、数码管驱动、显示电源需要+5V;考

25、虑到本系统的情况,采用了直接从市场上 购买开关电源来满足要求,如图 3.3所示。C220V5!流电源0图3.5所需电源3.6复位和时钟电路为了预防系统在突然情况下出现死机等问题,特设计复位电路进行对程序计数器的 PC 重新赋值并重新开始工作,根据PIC18F458系列单片机的特点,采用典型的复位电路接法, 不仅可以在上电时自动复位,还可以在程序运行中手动复位,手动复位只需要按下复位电 路中的按键即可。如图3.6。197VD1:GND2_4:5i ' BOSCVCLKRCa/T1OSQT1CWMCLF?A4>PRCVT1OSIRC2/CCP1RAO/ANO/CVREFRC3/SCK

26、/SCLR A1 /AN1RC4/SDI/SDARA2;AN2/VREFRC5/SDORA3/AN3/VREF+RC3/TX>CKRAArracwRC7/RXA)TRA5/AN4/SSAJ/DinRA&/OSC2/CLKORDO/PSPO/CIirRBO/IINTORD1/PSP1/C1IR P2/P S P2C2IN+RB17IMT1RO3/PSP3/C2llRB27INT2/CANTXRID4/PSFE CCPW1ARB3/CANRXRDWPSIW1BRB4RD6/PSP6JP1CFiBSyPGMRD7/P£P7>P10F:B6/FGCR077PODRE3RD

27、#刚5REirwR/ClOUTJAN5RES/CSOUTtANZ-FIOBTOH图3.6复位和时钟电路ieV132324252fl伸20212227282Q308Q-JO:3.7显示电路3.7.1 LCD 介绍液晶显示模块(LCM由于其具有功耗低、无电磁辐射、寿命长、价格低、接口方便等一系列显著优点,被广泛应用与各种仪表仪器、测量显示装置、计算机显示终端等方面。其中,字符液晶显示模块是一类专用于显示字母、数字、符号的点阵式液晶显示模块。TS1620字符液晶显示模块以ST7066和ST7065为控制器,其接口信号功 能和操作指令与HD44780控制器具有兼容性。字符液晶有 8 1、16 2、20

28、 2、40 2等20多种规格型号齐全的字符液晶显示模块,均具有相同的引线功能和编程指令,与单片机的 接口具有通用性。3.7.2 TS1620引脚与功能TS1620的引脚与功能表下图所示引脚好引脚符号名称台匕 冃匕1GND电源地接5V电2VDD电源正端源地端接5V电3VEE液晶驱动电压端源正端电压可调,一端接地,一端接可调电阻4RS寄存器选择段RS-1为数据寄存器,RS=0为指令寄存器5RW读/写选择端RW-伪读数据,RW-C为写数据6EN读/写使能端写时,下降沿触发; 读时,高电平有效7至14DB0- DB78位数据线数据 总线3.7.3 TS1620 与 PIC18F单片机接口TS1620模

29、块与单片机的接口简单,PIC18F单片机的连接图如总图所示。PIC18F458的 RD0-RD7端口直接与TS1620-1的DB0-DB7相连接,TS1620-1的控制信号 RS RW EN分别 与 PIC18F458的 RE0-RD2相连接。4系统软件设计4.1随着现代技术的发展,利用软件代替和简化硬件,利用基本的硬件电路和软件技术达 到系统多功能集成和容易修改的要求。一个较为简单的硬件电路,系统功能的主要实现 是依靠软件的设计来完成的。本系统的软件采用模块化设计,将系统分为若干个模块,分 别实现各项功能,这样在系统软件的调试过程中,各个模块的独立调试有助于问题的发现 和解决,在一定程度上节

30、约了程序的调试时间。4.2系统应用程序设计系统的软件设计是用PIC的汇编语言在MPLABfc成环境下运行、调试、完成的运行。4.3直流电机转速控制器的软件设计直流电机转速控制器的软件设计和系统功能的开发和完善是一个循序渐进过程,本文 所作的软件开发是基于直流电机多速控制器的基本功能要求设计的该系统软件有主程序、 功能键处理程序、电机运行显示程序、键盘设置参数程序测速程序、延时子程序等。该系统的整个软件设计全部采用模块化程序设计思想,由系统初始化模块、案件识别 模块、LCD模块、高优先级和低优先级中断服务程序四大模块组成。其中,系统初始化模 块、按键识别和LCD显示模块在主程序完成,而中断服务完

31、成 TMR0定时溢出中断、TMR1 外部计数溢出中断、TMR3勺1Js计数溢出中断以及INT0外脉冲上边沿捕获中断等。系统初始化模块主程序的系统初始化模块包括对 PIC单片机的CPU系统时钟初始化、PIC单片机的 I/O方向初始化、TMRO定时/计数器的初始化、TMR3定时/计数器的初始化、CCP模块的 初始化和系统相关变量的初始化过程。431.1 CPU系统始终初始化PIC18单片机内部集成了经过校正的 8MHz主时钟源,系统上电默认主时钟为1MHz通常,需要对OSCCO寄存器进行配置,使其工作在 8MHz若为了提高CPU的运算速度, 则采用PIC18单片机的内部PLL的4倍频以使CPU主时

32、钟达到32MHz只需要对OSCTUNE 寄存器进行设置。本系统采用 32MHz的时钟源,因此初始化的结果如下:OSCCON=Ox7O;/IRCF2.O=111,选择内部 8MHz的主振荡器OSCTUNE=Ox4O;/PLLEN=1 使能 PLL 的 4 倍频,从而 CPU内核时钟为 F 为 32MHz 4.3.1.2 PIC 单片机I/O 口方向初始化在总图中,RD端口的RD0.7和RE端口的RE0.2是与LCD模块连接,主要是从PIC单片机输出数据或指令到LCD模块,因此可以将其全部设置为输出方向;另外,由于 RE0.2 上电复位默认为模拟输入口,不是数字I/O 口,因此需要对ADCON控制

33、寄存器配置RE0.2 为数字I/O 口。由于RB端口接有3个按键K1.3和INTO外部中断信号输入,因此需要将 RB端口配置成带有上拉功能的输入端口,可以启用RB内部弱上拉。P1A和P1B是PWM&号的输出,应将R电机运行控制模块电机运行控制模块包括电机的方向控制和电机的速度控制,他们由MotorDirection 和MotorPWMDat两量变来控制PIC单片机的ECCP模块产生不同的PW信 号送到L298电机驱动器。当 MotorDirection=0 时,表示正转;当 MotorDirection=1 时 表示电机反转。MotorPWMDat是 PW模块占空比的具体内容,由于 P

34、W啲周期是250,所 以MotorPWMDatdl勺变量变化是0250之间。改变MotorPWMDat啲值就可以改变电机的 速度。按键识别模块主程序中要实现对电机启动、停止键识别、电机方向切换键识别和电机速度调节键识 别。该模块中没有采用常规的按键识别过程。按键识别方法。1、判断是否有键按下。2、延时去除按键抖动。3、再判断是否真的按下。4是真的按下,则执行按键处理程序。等待按键释放。按键方法程序框图该按键识别过程的新方法程序框图如图 434所示。在整个过程中没有出现循环语句,从而使得主程序运行模块的效率得提高,保证了CPU的实时性。图434按键识别方法程序框图本实例中,CPU对电机启动、停止

35、控制键、电机方向切换键和电机速度调节键的识别 方法与434相同,只是在框图中的“按键功能处理”不同而已。电机启动、停止控制键功能处理如果系统上电时电机处于停止状态即;如果电机处于运行状态,按下RUNSTOPK后,电机就会停下来,电机的的运行与停止状态在这个按键的作用下进行就可以控制电机的启动与停止操作。此部分的按键功能处理程序框图如图435.1所示。启动、停止键功能处理框图电机正反转控制键功能处理改变电机正反转实际上是改变驱动电机的两路PWM信号的输出,假如电机正转则 RC1输出PWM号,RC2只输出低电平;反之RC2俞出PWM信号,RC1只输出低电平就能使电 机反转。程序中设置 MotorD

36、irection 变量作为电机正反转控制变量,将该变量参数传给 Motor_Control函数即可。功能处理框图如图 4.362所示。图4.362 电机正反转按键处理框图电机速度控制键功能处理程序中改变PWM&号的占空比就可以改变电机的运转速度,由ECCP模块产生的周期是2ms占空比可调的方波信号,通过设置 ECCP模块可以得到高电平可调的数值范围在 0-250之间,程序中定义 MotorPWMDat変量用来存储该数值。将该变量参数传给 Motor_Co ntrol ()即可实现对电机速度的控制。而按键调节的是PWM!号的占空比,其数值变化范围0-100之间,需要将0-100之间的占空比数值转成0-250之间的数值。4.3.8 LCD显示模块LCD显示驱动单独做成一个源程序文件和头文件,可以方便以后其他模块或其他应用 程序的调用。在LCD显示驱动模块中主要是 LCD初始化函数LCDnitize()、写LCD命令 函数 Write_LCD_Command(、写LCD数据函数 Write_LCD_Data()和LCD字符的显示函数 LCD_Dispstr()。4

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