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51单片机PID+PWM直流电机转速闭环控制源码(12864液晶显示)

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楼主
DONGDONG66 发表于 2018-5-2 18:29 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
设计内容及要求
内容包括:
1.        查找文献资料,学习直流电机控制的工作原理;
2.        转速控制系统方案设计
3.        硬件电路设计,绘制电路原理图和PCB图;
4.        设计软件,并调试
5.        综合调试,测试、分析误差原因
6.        撰写设计报告
要求:
1.矩阵键盘设定并显示转速,实时显示实际转速
2.按键控制电机起停、正反转
3.PWM转速闭环控制。
4.用lcd12864液晶屏显示相关内容
设计
参数
1.转速调节范围:1500转/分--3000转/分
2.测速误差<10%


制作完成的pid直流电机转速控制系统实物图:


51单片机源程序如下:
  1. #include<reg51.h>
  2. #include "intrins.h"
  3. #include <lcd.H>
  4. #define uchar unsigned char
  5. #define uint unsigned int
  6. #define GPIO_KEY P2
  7. sbit PWM=P1^4;                  
  8. sbit P10=P1^0;
  9. sbit P12=P1^2;
  10. uchar speed1[4]={"0000"};//设定转速
  11. uchar speed2[3]={"000"};//占空比        
  12. uchar speed[]={"0000"};//当前转速
  13. uchar KeyValue=0;
  14. uint AA,count=0,flag;

  15. float pid_p=0.003,pid_i=0.003,pid_d=0.002;        //PID三个参数 初值
  16. uint SpeedSet=3000,CurrentSpeed;//设定转速 当前转速
  17. unsigned char pid_val_mid;//pid_val_mid脉冲宽度
  18. unsigned int lastError=0;
  19. long int sumError=0;//sum偏差和
  20.         
  21.         
  22. void delay1(unsigned int i)
  23. {
  24.    unsigned int j;
  25.          for(;i>0;i--)
  26.          for(j=0;j<333;j++)
  27.          {;}
  28. }        


  29. /********************* 键盘扫描*************/
  30. void KeyDown(void)               
  31. {
  32.         GPIO_KEY=0x0f;
  33.                 delay1(10);
  34.         if(GPIO_KEY!=0x0f)
  35.         {
  36.                 delay1(10);
  37.                 if(GPIO_KEY!=0x0f)
  38.                 {
  39.                                 //测试列
  40.                         GPIO_KEY=0X0F;
  41.                         delay1(10);
  42.                         switch(GPIO_KEY)
  43.                         {
  44.                                 case(0X07):        KeyValue=0;break;
  45.                                 case(0X0b):        KeyValue=1;break;
  46.                                 case(0X0d): KeyValue=2;break;
  47.                                 case(0X0e):        KeyValue=3;break;
  48.                         }
  49.                         //测试行
  50.                         GPIO_KEY=0XF0;
  51.                         delay1(10);
  52.                         switch(GPIO_KEY)
  53.                         {
  54.                                 case(0X70):        KeyValue=KeyValue;break;
  55.                                 case(0Xb0):        KeyValue=KeyValue+4;break;
  56.                                 case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
  57.                                 case(0Xe0):        KeyValue=KeyValue+12;break;
  58.                         }
  59.                         
  60.                 }

  61.         }
  62. }

  63. void timer()
  64. {
  65.   
  66.          TMOD=0x11;//定时器0工作方式1.16位,定时器1工作方式1,16位定时;
  67.          TH0=0x4b;//50ms初值
  68.          TL0=0xfe;
  69.          
  70.          TH1=0xfc;//1msPWM控制
  71.          TL1=0x66;
  72.          
  73.          TR1=1;          //启动定时器1
  74.          ET1=1;           //定时器1中断使能
  75.          IT0=1;//外部中断下降沿触发
  76.          TR0=1;        //定时器启动标志
  77.          ET0=1;        //定时器中断使能
  78.          EX0=1;        //外部中断使能
  79.          EA=1;        //全局中断
  80. }


  81. /***********************lcd显示*************/
  82. void  display()
  83. {   
  84.    
  85.           speed[0]=CurrentSpeed/1000+0x30; //当前转速
  86.                 speed[1]=CurrentSpeed/100%10+0x30;
  87.                 speed[2]=CurrentSpeed/10%10+0x30;
  88.                 speed[3]=CurrentSpeed%10+0x30;  
  89.                
  90.                
  91.                 speed1[0]=SpeedSet/1000+0x30;//设定转速
  92.                 speed1[1]=SpeedSet/100%10+0x30;
  93.                 speed1[2]=SpeedSet/10%10+0x30;
  94.                 speed1[3]=SpeedSet%10+0x30;  
  95.                
  96.                 speed2[0]=pid_val_mid/100+0x30;
  97.           speed2[1]=pid_val_mid/10%10+0x30;//占空比
  98.                 speed2[2]=pid_val_mid%10+0x30;
  99.                
  100.         
  101.           DispHanzi(0,0,5,"当前转速:");
  102.                 DispZimu(0,5,4,speed);        
  103.                 DispHanzi(1,0,5,"设定转速:");
  104.                 DispZimu(1,5,4,speed1);

  105.                 DispHanzi(3,0,4,"占空比:");//占空比        
  106.                 DispZimu(3,4,3,speed2);
  107.                 DispHanzi(3,6,1,"%");//占空比        
  108.                
  109. }



  110. /************************电机控制*************/
  111. void keyKZ()
  112. {
  113.                          if(KeyValue==4)//正转
  114.                          {
  115.                           P10=1;
  116.                     P12=0;
  117.                                 }
  118.                          if(KeyValue==5)//反转
  119.                          {
  120.                           P10=0;
  121.                     P12=1;
  122.                                 }
  123.                                 if(KeyValue==6)//停车
  124.                          {
  125.                           P10=0;
  126.                     P12=0;
  127.                                 }
  128.                         
  129.                         if(KeyValue==12)//设定速度加50
  130.                           SpeedSet+=50;
  131.                         if(KeyValue==13)//设定速度减50
  132.                                 SpeedSet-=50;
  133.                         if(KeyValue==14)//设定速度加1
  134.                           SpeedSet+=1;
  135.                         if(KeyValue==15)//设定速度减1
  136.                                 SpeedSet-=1;
  137.         KeyValue=0;
  138.                                 
  139. }


  140. /************************PID控制算法*************/
  141. unsigned int PID()
  142. {  

  143.   int dError=0,Error=0,B;
  144.         
  145.         Error=SpeedSet-CurrentSpeed;//当前误差
  146.    sumError=Error+sumError;//误差和
  147.    dError=Error-lastError;//误差偏差
  148.    lastError=Error;
  149.   B=pid_p*Error+pid_i*sumError+pid_d*dError;
  150.         
  151.         if(B>100) pid_val_mid=100;
  152.    if(B<0) pid_val_mid=0;
  153.         if(B>=0&&B<=100)
  154.    pid_val_mid=B;
  155.          return(0);
  156. }


  157. void Timer0_isr() interrupt 1  //定时器0中断
  158. {
  159.          AA++;
  160.          TH0=0x4b;
  161.          TL0=0xfe;
  162.          if(AA==20)
  163.          {               
  164.            CurrentSpeed=count*3;//一分钟的转速
  165.                                 count=0;
  166.                                 AA=0;
  167.                                 PID();
  168.          }

  169. }


  170. void key_int() interrupt 0         //外部中断P32口
  171. {
  172.         count++;
  173. }

  174. void Timer1() interrupt 3
  175. {
  176.    static int c=0;
  177.                  TH1=0xfc;
  178.                   TL1=0x66;
  179.                  c++;    //每次定时器溢出加1                  
  180.          
  181.           if(c<=pid_val_mid) PWM=1;
  182.             
  183.           if(c>pid_val_mid)  PWM=0;
  184.             
  185.                 if(c>=100)         c=0;
  186. }
  187.         
  188. void main()
  189. {
  190.                 timer();//定时器初始化
  191.                 InitLCD();//LCD初始化
  192.                 while(1)
  193.                 {
  194.                    KeyDown();        //键盘扫描
  195. ……………………

  196. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
复制代码


所有资料51hei提供下载:
51单片机电机控速.zip (41.03 KB, 下载次数: 1417)


评分

参与人数 7黑币 +92 收起 理由
zbfdyw + 9 程序很好,就是缺少电路图,这是一个缺点!
aifengdian + 10 赞一个!
随缘ing + 5 很给力!
18463411235 + 5 很给力!
直流电机实验 + 5
lixinren45 + 8 很给力!
admin + 50 共享资料的黑币奖励!

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沙发
cns371 发表于 2018-5-2 22:05 | 只看该作者
程序写的不错,就是没有附上电路图,比较遗憾
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板凳
扬我国威 发表于 2018-5-4 04:34 | 只看该作者
好资料,51黑有你更精彩!!!
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地板
南宫成 发表于 2018-5-4 08:45 | 只看该作者
很棒,顶一个
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5#
南宫成 发表于 2018-5-4 08:45 | 只看该作者
很棒,顶一个
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6#
WUXINDHIGRS 发表于 2018-5-4 09:27 | 只看该作者
这个有原理图吗?
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7#
suph007 发表于 2018-5-6 12:29 | 只看该作者
学习一下  附上电路就好了
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8#
 楼主| DONGDONG66 发表于 2018-5-6 12:37 | 只看该作者
只有原理图和PCB的截图了,给需要的小伙伴们参考!

原理图加PCB.docx

89.02 KB, 下载次数: 338, 下载积分: 黑币 -5

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9#
18075067400 发表于 2018-5-10 10:15 来自手机 | 只看该作者
DONGDONG66 发表于 2018-5-6 12:37
只有原理图和PCB的截图了,给需要的小伙伴们参考!

图片清楚吗
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10#
江畔旧时月 发表于 2018-5-11 21:32 | 只看该作者
好东西,顶一个
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11#
bg4abz 发表于 2018-5-13 11:09 | 只看该作者
没看到完整程序,希望有原理图
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12#
yyy1111 发表于 2018-5-14 16:17 来自手机 | 只看该作者
好东西
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13#
mick32 发表于 2018-5-16 04:50 | 只看该作者
Nice work
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14#
你是猪吗 发表于 2018-5-22 12:32 | 只看该作者
好资料,51黑有你更精彩!!!!
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15#
xuying 发表于 2018-5-22 13:03 | 只看该作者
很有用谢谢
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16#
xuying 发表于 2018-5-22 13:03 | 只看该作者
大神这个电机带编码器吗
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17#
hogen408 发表于 2018-6-1 21:07 | 只看该作者
非常不错学习一下PID  谢谢觉得51黑论坛不错准备弄个VIP
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18#
yuanzihao 发表于 2018-7-9 13:30 | 只看该作者
基于51单片机的PWM微型直流电机PID控制,用LCD12864显示程序
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19#
wulingqing 发表于 2018-7-9 17:00 | 只看该作者
非常不错学习一下PID  谢谢
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20#
蜘蛛精 发表于 2018-7-19 15:58 | 只看该作者
有原理图吗?
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21#
68775899 发表于 2018-7-19 18:19 | 只看该作者
感谢大神的无私分享
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22#
gdghtje 发表于 2018-8-24 14:17 | 只看该作者
学习了,支持下
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23#
qwercxf 发表于 2018-9-13 14:03 | 只看该作者
很感谢写的内容
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24#
18239311863 发表于 2018-9-28 23:43 来自手机 | 只看该作者
程序完整吗
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25#
xuzhouyjh 发表于 2018-10-5 23:44 | 只看该作者
厉害!
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26#
hanmingxiu 发表于 2018-10-7 08:51 | 只看该作者
DONGDONG66 发表于 2018-5-6 12:37
只有原理图和PCB的截图了,给需要的小伙伴们参考!

大佬,请问原理图中的LCD显示屏用的是什么型号的呀
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27#
ouyang975567127 发表于 2018-10-25 19:32 | 只看该作者
学习一下
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28#
sdwxysc 发表于 2018-10-28 08:58 | 只看该作者
原理图与PCB截图不清楚。显示屏是什么型号没标清楚。
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29#
sdwxysc 发表于 2018-10-28 10:35 | 只看该作者
电路城的程序打不开
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30#
零点xu 发表于 2018-11-2 23:33 | 只看该作者
还可以呀,适合初学
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31#
张福喜 发表于 2018-11-3 13:09 | 只看该作者
谢谢分享
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32#
gsjhhh 发表于 2018-11-4 13:08 | 只看该作者
我看一下,不知道有没有图纸
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33#
applaud 发表于 2018-11-14 15:02 | 只看该作者
赞一个
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34#
libing1021 发表于 2018-12-12 16:43 | 只看该作者
很不错的程序
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35#
乡下人 发表于 2018-12-19 09:27 | 只看该作者
好资料,51黑有你更精彩!!!
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36#
乡下人 发表于 2018-12-19 09:27 | 只看该作者
好资料,51黑有你更精彩!!!
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37#
秋染丨丶 发表于 2018-12-23 23:46 | 只看该作者
很好呀
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38#
LRX1113100356 发表于 2018-12-25 23:54 | 只看该作者
好东西,顶你
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39#
闭环直流电机 发表于 2018-12-27 18:38 | 只看该作者
原理图带上就好了
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40#
lmq1138425359 发表于 2019-1-9 17:06 | 只看该作者
很给力
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