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单片机+DRV8833直流电机驱动程序,霍尔传感器精确测速

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楼主
ID:254979 发表于 2017-11-28 23:55 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
直流电机驱动程序，采用DRV8833驱动，并用霍尔传感器测量转速，测量精确



所有资料51hei提供下载:
直流电机驱动程序，采用DRV8833驱动，并用霍尔传感器测量转速，测量精确.zip (655.84 KB, 下载次数: 162)

msp430单片机源程序如下:
  1. /*
  2. * DC_Motor.c
  3. *
  4. *  Created on: 8-31
  5. *      Author: zdl
  6. */

  8. #include "global.h"

  10. //---------------------相关宏定义-------------------------
  11. #define ENCODE_NUM                4                                //测速码盘齿轮数目
  12. #define MAX_SPEED       340                                //最大转速（r/s）

  14. #define P_Coefficient   11                                //PID反馈中的比例系数
  15. #define I_Coefficient        2                                //PID反馈中的微分系数
  16. #define D_Coefficient        1                                //PID反馈中的积分系数

  18. //---------------------相关变量定义-----------------------
  19. static uint16_t         ui16Speed_Preset = 0;                //预设速度
  20. static uint16_t                ui16Speed_True = 0;                        //实测速度,单位XX转/分
  21.            uint16_t                ui16Speed_Measure = 0;                        //实测速度,单位XX转/分
  22. static uint16_t         ui16Speed_Pecent = 0;                //速度百分比，用于更新速度曲线
  23. uint16_t         ui16TA0_Overflow_Cnt = 0;        //定时器溢出计数
  24. uint16_t         ui16TA1_Overflow_Cnt = 0;        //定时器溢出计数
  25. static uint8_t         ui8FirstFlag = 1;                        //PID算法中微分项需要判断首次上电

  27. //---------------------局部函数声明---------------------
  28. static void Speed_Disp();
  29. static uint16_t PID_PWM(int16_t i16Error);
  30. static void Get_Fre();

  32. void DC_Motor_Graph()
  33. {
  34.         //-----Draw Title-----
  35.         GrClearDisplay(&g_sContext);
  36.         GrTaskRectDraw();

  38.         //-----绘制转速单位-----
  39.         GrStringDrawCentered(&g_sContext, "(r/s)", AUTO_STRING_LENGTH, 52, 20, OPAQUE_TEXT);

  41.         //-----绘制波形坐标轴-----

  43.         GrAxisDraw();
  44.         GrFlush(&g_sContext);
  45. }

  47. void DC_Motor_Begin()
  48. {
  49.         //--------GPIO Init--------
  50.         P2DIR &= ~BIT7;                                //-----测速中断IO初始化-----
  51.         P2IES |= BIT7;
  52.         P2IE  |= BIT7;

  54.         P1DIR |= BIT3 +BIT4;                //-----配置P1.3和P1.4电机PWM控制IO参数-----
  55.         P1OUT |= BIT3;
  56.         P1SEL |= BIT4;

  58.         //-----TA1 ContinuousMode Init-----
  59.         TIMER_A_configureContinuousMode(__MSP430_BASEADDRESS_T1A3__,//选择TA1定时器
  60.                                                                         TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,
  61.                                                                         TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1,
  62.                                                                         TIMER_A_TAIE_INTERRUPT_ENABLE,
  63.                                                                         TIMER_A_DO_CLEAR);
  64.         TA1CTL = TASSEL_2 + MC_2 + TACLR + TAIE; //启动测速
  65.         //-----TA0.3 PWM Init------
  66.         TIMER_A_generatePWM(  __MSP430_BASEADDRESS_T0A5__,//选择TA0定时器
  67.                                                                 TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,
  68.                                                                 TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1,
  69.                                                                 SYSMCLK/10000-1,                                                        //PWM 10K
  70.                                                            TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_3,
  71.                                                            TIMER_A_OUTPUTMODE_SET_RESET ,
  72.                                                            SYSMCLK/10000-1
  73.                                                                    );

  75.         //-----首次PID算法置标志位-----
  76.         ui8FirstFlag = 1;                                //PID算法中用于判断第一次的标志位
  77. }

  79. void DC_Motor_Main()
  80. {
  81.         Draw_Histogram(0);                                        //更新柱状图
  82.         Get_Fre();
  83.         Speed_Disp();                                                //更新预设与实测速度值
  84.         Draw_Waveform(&ui16Speed_Pecent,1); //更新速度曲线
  85.         GrFlush(&g_sContext);                                //刷新屏幕
  86.         LPM3;                                                                //执行函数由WDT定时唤醒
  87. }

  89. void DC_Motor_Quit()
  90. {
  91.         //-----GPIO Quit-----
  92.         P2DIR |= BIT7;
  93.         P2IE  &= ~BIT7;
  94.         P1SEL &= ~BIT4;
  95.         P1OUT &= ~(BIT3+BIT4);
  96.         ui8FirstFlag=1;

  98.         //-----TA0 Quit-----
  99.         TIMER_A_disableInterrupt(__MSP430_BASEADDRESS_T0A5__);

  101.         //-----TA1 Quit-----
  102.         TIMER_A_disableInterrupt(__MSP430_BASEADDRESS_T1A3__);
  103. }

  105. //-------------速度显示-------------
  106. static void Speed_Disp()
  107. {
  108.         //-----更新变量值-----
  109.         ui16Speed_Preset=MAX_SPEED*ui8Wheel_Pecent/100;
  110.         ui16Speed_Pecent=ui16Speed_True*100/MAX_SPEED;

  112.         //-----刷新显示-----
  113.         GrStringDrawCentered(&g_sContext, "     ",
  114.                         AUTO_STRING_LENGTH,20,20, OPAQUE_TEXT);                //清除前一次显示
  115.         GrStringNumberCentered(&g_sContext,
  116.                         ui16Speed_True,0,20,20);

  118.         GrStringDrawCentered(&g_sContext, "     ",
  119.                         AUTO_STRING_LENGTH,113,20, OPAQUE_TEXT);        //清除前一次显示
  120.         GrStringNumberCentered(&g_sContext,
  121.                         ui16Speed_Preset,0,113,20);
  122.         ui16Speed_True=0;
  123.         ui16Speed_Preset=0;
  124. }

  126. //----PID算法，计算出PWM占空比,8192等同100%占空比------
  127. static uint16_t PID_PWM(int16_t i16Error)
  128. {
  129.         static int16_t        i16Error_Prev = 0;
  130.         static int16_t        i16Integral = 0;
  131.         int16_t i16P_Component ,i16I_Component ,i16D_Component ;
  132.         int16_t i16Result;

  134.         if(ui8FirstFlag)                        //首次上电缺乏前次误差，补上。
  135.         {
  136.                 ui8FirstFlag = 0;
  137.                 i16Error_Prev = i16Error;
  138.                 i16Integral=0;
  139.         }

  141.         i16P_Component = P_Coefficient*i16Error;
  142.         i16I_Component = I_Coefficient*i16Integral;
  143.         i16D_Component = D_Coefficient*(i16Error-i16Error_Prev);
  144.         //-----误差积分-----
  145.         i16Integral += i16Error;
  146.         i16Result = i16P_Component + i16I_Component + i16D_Component;

  148.         //-----输出限幅----
  149.         if(i16Result > 8192)
  150.                 i16Result = 8192;
  151.         if(i16Result < 0)
  152.                 i16Result = 0;
  153.         return(i16Result);
  154. }

  156. /********************************************************
  157. *
  158. *                         以下函数需要放置在中断服务子函数中调用
  159. *
  160. ********************************************************/

  162. //-----WDT中断定时更新占空比-----
  163. void Change_PWM_Duty()
  164. {
  165.         int16_t i16Error = ui16Speed_Preset - ui16Speed_True;
  166.         uint32_t ui16PWM_Duty = PID_PWM(i16Error);
  167.         TA0CCR3 = (uint16_t)((ui16PWM_Duty)*TA0CCR0/8192);                //改变PWM占空比
  168. }

  170. //-----测量实际转速，此函数在P2中断中被调用-----
  171. static uint16_t ui16PreTemp=0;
  172. void Measure_Freq()
  173. {
  174.         uint32_t Speed_Sum;
  175.         uint16_t ui16Temp;

  177.         ui16Temp=TA1R;
  178.         Speed_Sum = (uint32_t)ui16Temp + (uint32_t)65536*ui16TA1_Overflow_Cnt-ui16PreTemp;//测速前的值减去测速后的计数值，那么就是在一段时间内计数的次数
  179.         ui16PreTemp = ui16Temp;
  180.         ui16TA1_Overflow_Cnt = 0;
  181.         ui16Speed_Measure = (uint16_t)( SYSMCLK / Speed_Sum);        //计算频率 ， 开孔圆盘上有许多小孔，开孔圆盘旋转一周，光敏元件输出的电脉冲个数等于圆盘的开孔数，因此，可通过测量光敏元件输出的脉冲频率
  182. }

  184. //获取测量的速度，应该是获取转速
  185. static void Get_Fre()
  186. {
  187.         ui16Speed_True = ui16Speed_Measure/ENCODE_NUM; //返回实测转速值，除以齿轮数目
  188. }

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沙发
ID:135635 发表于 2020-3-26 13:45 | 只看该作者
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