基于51单片机的直流电机控制Word文件下载.docx

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上方中间的引脚每当电机转一圈就输出一个正脉冲，可以据此册数点击的转速。

左右两个引脚是电机的电压输入端。

4、74HC74。

当D触发器的D和CLK输入端分别接电机上方的左右两个输出端口时可以根据D触发器的输出情况判断点击的转速。

5、八位数码管。

用以显示。

二、系统硬件设计连接

1、系统的器件连接图如下：

2、单片机与数码管通过P0口和P2口相连，其中P2口选择点亮哪一个数码管，P0口则控制被点亮的数码管显示的数据。

3、单片通过P1^0和P1^1和L298的第一对输入端IN1和IN2相连，然后又L298的第一对输出端OUT1和OUT2与直流电机相连，已达到控制直流电机的目的。

4、从P1^4到P1^7分别接一个Button按钮来实现PID控制，P3^6和P3^7分别接Button按钮实现对电机的加速与减速控制。

5、双刀双掷开关SW1课实现点击的正转与反转，单刀双掷开关SW2可实现点击的开启与停止。

三、系统程序设计及功能实现

1、程序流程图：

2、各部分实现程序：

（1）、普通延时：

#include<

delay.h>

voiddelayms（unsignedcharx）

{

unsignedchari;

while（x--）

for（i=0;

i<

120;

i++）;

}

（2）、数码管显示：

reg51.h>

display.h>

voiddisplay_lilun（doublenum）

charcodetable[]={

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,//0~7对应数码

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

//8~F对应数码

longintn=num;

P0=0;

P2=0x7f;

P0=table[n%1000/100];

delayms

（2）;

//百位加小数点

P2=0xbf;

P0=table[n%100/10];

//十位

P2=0xdf;

P0=table[n%10];

//个位

//关闭显示器

voiddisplay（doublenum,intdir）

longintn=num*10;

P2=0xf7;

P0=table[n/1000];

//百位加小数点

P2=0xfb;

P2=0xfd;

P0=table[n%100/10]+128;

P2=0xfe;

if（dir==1）

{

P0=0;

P2=0xef;

P0=0x40;

delayms

（2）;

}

（3）、按键扫描：

sbitjiashi=P1^3;

//对各个按钮进行位定义

sbitjianshi=P1^4;

sbitjia=P1^5;

sbitjian=P1^6;

sbitenter=P1^7;

externintnum_key[5];

//定义全局变量

voidkeyscan（）

if（jiashi==0）

while（!

jiashi）;

num_key[0]++;

if（jianshi==0）

jianshi）;

num_key[1]++;

if（jia==0）

jia）;

num_key[2]++;

if（jian==0）

jian）;

num_key[3]++;

if（enter==0）

enter）;

num_key[4]++;

（4）、PWM波输出：

PWM.h>

externintPWM;

//赋初值

externintstart,sudu_lilun;

externdoubledis_count;

sbitS2=P3^6;

//PWM值减少键

sbitS3=P3^7;

//PWM值增加键

voidPWM_duty（）

if（start>

=1）

PWM=sudu_lilun;

do

if（PWM!

=0xff）

PWM++;

delayms（10）;

}

while（S3==0）;

if（PWM>

=0x02）

{

PWM--;

while（S2==0）;

（5）、中断服务程序：

externintPWM,count,count1,dir,count20ms_flag;

sbitPWM_OUT1=P1^1;

sbitPWM_OUT2=P1^0;

voidtimer0（）interrupt1

{

longinti;

TR1=0;

dir=0;

TL0=0x00;

TH0=0xd8;

//10ms

TL0=0xf0;

TH1=PWM;

TR1=1;

PWM_OUT1=0;

//启动输出

PWM_OUT2=0;

if（i++==492）

count20ms_flag=1;

i=0;

dis_count=（double）（count+count1）/2;

count=0;

count1=0;

voidtimer1（）interrupt3

if（dir==0）

PWM_OUT1=1;

//结束输出

PWM_OUT2=0;

else

PWM_OUT1=0;

PWM_OUT2=1;

voidEIRQ0（void）interrupt0

EX0=0;

count++;

EX0=1;

voidEIRQ1（void）interrupt2

EX1=0;

count1++;

EX1=1;

（6）、PID控制：

PID.h>

intP,I,D;

externintsudu_lilun;

typedefstructPID//定义结构体

intSetPoint;

//目标

longSumError;

//误差

doubleProportion;

//比例系数

doubleIntegral;

//积分系数

doubleDerivative;

//微分系数

intLastError;

intPrevError;

}PID;

staticPIDsPID;

staticPID*sptr=&

sPID;

voidIncPIDInit（）

sptr->

SumError=0;

LastError=0;

//Error[-1]

PrevError=0;

//Error[-2]

Proportion=0.5;

Integral=0.3;

//积分系数

Derivative=0.3;

SetPoint=sudu_lilun;

intIncPIDCalc（intNextPoint）

registerintiError,iIncpid;

//当前的误差值

iError=sptr->

SetPoint-NextPoint;

//计算增加量

iIncpid=sptr->

Proportion*iError//E[k]项

-sptr->

Integral*sptr->

LastError//E[k－1]项

+sptr->

Derivative*sptr->

PrevError;

//E[k－2]项

//存储当前误差以便后面计算

PrevError=sptr->

LastError;

LastError=iError;

//返回增量值

return（iIncpid）;

（7）、main函数：

intrins.h>

key.h>

sbitP10=P1^2;

//确定电机转向

intnum_key[5];

intPWM,PWM1,count,count1,dir,sudu_lilun,start,count20ms_flag;

doubledis_count;

intPWM_PID;

voidinit（）;

voidmain（）

{

init（）;

while

（1）

PWM_duty（）;

if（P10==1）

dir=0;

else

dir=1;

keyscan（）;

sudu_lilun=num_key[0]*10-num_key[1]*10+num_key[2]-num_key[3];

display_lilun（sudu_lilun）;

if（num_key[4]==1）

start=1;

display（dis_count,dir）;

=1&

&

count20ms_flag==1）

count20ms_flag=0;

IncPIDInit（）;

PWM_PID=IncPIDCalc（dis_count）;

PWM=PWM+PWM_PID*2;

}

voidinit（）//定时器、外部中断初始化

TMOD=0x01;

IT0=1;

IT1=1;

TL1=0xff;

EA=1;

ET0=1;

ET1=1;

TR0=1;

3、程序实现效果：