标题: 51单片机PID+PWM直流电机转速闭环控制源码(12864液晶显示) [打印本页]

作者: DONGDONG66    时间: 2018-5-2 18:29
标题: 51单片机PID+PWM直流电机转速闭环控制源码(12864液晶显示)
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: 1826)



作者: cns371    时间: 2018-5-2 22:05
程序写的不错,就是没有附上电路图,比较遗憾
作者: 扬我国威    时间: 2018-5-4 04:34
好资料,51黑有你更精彩!!!

作者: 南宫成    时间: 2018-5-4 08:45
很棒,顶一个
作者: WUXINDHIGRS    时间: 2018-5-4 09:27
这个有原理图吗?
作者: suph007    时间: 2018-5-6 12:29
学习一下  附上电路就好了
作者: DONGDONG66    时间: 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!

原理图加PCB.docx

89.02 KB, 下载次数: 457, 下载积分: 黑币 -5


作者: 18075067400    时间: 2018-5-10 10:15
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
作者: bg4abz    时间: 2018-5-13 11:09
没看到完整程序,希望有原理图
作者: yyy1111    时间: 2018-5-14 16:17
好东西
作者: mick32    时间: 2018-5-16 04:50
Nice work
作者: 你是猪吗    时间: 2018-5-22 12:32
好资料,51黑有你更精彩!!!!
作者: xuying    时间: 2018-5-22 13:03
很有用谢谢
作者: xuying    时间: 2018-5-22 13:03
大神这个电机带编码器吗
作者: hogen408    时间: 2018-6-1 21:07
非常不错学习一下PID  谢谢觉得51黑论坛不错准备弄个VIP
作者: yuanzihao    时间: 2018-7-9 13:30
基于51单片机的PWM微型直流电机PID控制,用LCD12864显示程序
作者: wulingqing    时间: 2018-7-9 17:00
非常不错学习一下PID  谢谢
作者: 蜘蛛精    时间: 2018-7-19 15:58
有原理图吗?

作者: 68775899    时间: 2018-7-19 18:19
感谢大神的无私分享
作者: gdghtje    时间: 2018-8-24 14:17
学习了,支持下

作者: qwercxf    时间: 2018-9-13 14:03
很感谢写的内容
作者: 18239311863    时间: 2018-9-28 23:43
程序完整吗
作者: xuzhouyjh    时间: 2018-10-5 23:44
厉害!
作者: hanmingxiu    时间: 2018-10-7 08:51
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
作者: ouyang975567127    时间: 2018-10-25 19:32
学习一下
作者: sdwxysc    时间: 2018-10-28 08:58
原理图与PCB截图不清楚。显示屏是什么型号没标清楚。
作者: sdwxysc    时间: 2018-10-28 10:35
电路城的程序打不开
作者: 零点xu    时间: 2018-11-2 23:33
还可以呀,适合初学

作者: 张福喜    时间: 2018-11-3 13:09
谢谢分享
作者: gsjhhh    时间: 2018-11-4 13:08
我看一下,不知道有没有图纸
作者: applaud    时间: 2018-11-14 15:02
赞一个
作者: libing1021    时间: 2018-12-12 16:43
很不错的程序
作者: 乡下人    时间: 2018-12-19 09:27
好资料,51黑有你更精彩!!!
作者: 乡下人    时间: 2018-12-19 09:27
好资料,51黑有你更精彩!!!
作者: 秋染丨丶    时间: 2018-12-23 23:46
很好呀
作者: LRX1113100356    时间: 2018-12-25 23:54
好东西,顶你
作者: 闭环直流电机    时间: 2018-12-27 18:38
原理图带上就好了
作者: lmq1138425359    时间: 2019-1-9 17:06
很给力
作者: 馒头好不好    时间: 2019-1-17 23:03
楼主,你好,请问你这个速度稳定吗?我自己写了一个pid速度调节,直流电机的速度波动很大,波动范围都有25%了
作者: gh001    时间: 2019-1-18 08:02
做的不错,最好给出设计方法的介绍
作者: auqyygtj    时间: 2019-1-21 13:25
很好,谢谢,要是再附上原理图就更好了
作者: 陈子奇    时间: 2019-1-24 23:09
很不错的程序,很棒棒
作者: dw0904    时间: 2019-2-20 01:03
谢谢学习了
作者: Persistence7    时间: 2019-4-20 15:08
把原理图和PCB补充完整..

原理图和PCB版(word格式).rar

87.61 KB, 下载次数: 27, 下载积分: 黑币 -5


作者: Persistence7    时间: 2019-4-20 15:25
从别的地方找来的原理图和PCB,我来补充完整。上一个回复不知道去哪里了..

原理图和PCB版(word格式).rar

87.61 KB, 下载次数: 45, 下载积分: 黑币 -5

原理图


作者: liu0213    时间: 2019-4-20 17:24
不错呀
作者: oldletter    时间: 2019-4-21 15:07
厉害厉害
作者: 51小萌新z    时间: 2019-4-21 23:25
好资料,顶一手
作者: Persistence7    时间: 2019-4-23 16:56
我用LCD12864B 带中文字库的试了一下 好像不行 不知道是什么型号的 。
lcd.c中定义了B_light=2.7 不知道是什么意思 ,矩阵键盘不是把P2.0口占用了?怎么还用P2.7
作者: 机智的愚人    时间: 2019-4-30 20:38
这个必须顶
作者: xxyyss    时间: 2019-4-30 22:18
非常感谢,谢谢分享
作者: liu0213    时间: 2019-5-1 22:41
求电路图
作者: 蝶舞狂雷    时间: 2019-5-5 09:29
怎么做到低转速呀
作者: 陈必成    时间: 2019-5-7 20:03
属实不错哦  感谢分享经验
作者: peterpank    时间: 2019-5-8 15:52
不错不错
作者: arthur_hng    时间: 2019-5-17 11:14
PWM控制板哪里整地呢?
作者: qwerty1245    时间: 2019-5-17 22:18
棒棒棒
作者: 二战吉大    时间: 2019-6-4 13:13
楼主 请问 在哪看到完整的程序
作者: enplus    时间: 2019-6-4 20:59
很棒,学习一下

作者: 笙笙念    时间: 2019-6-8 10:14
CurrentSpeed=count*3; 求解是如何电机测速的
作者: techi    时间: 2019-7-13 09:13
很棒!
作者: 看清看轻    时间: 2019-7-18 21:32
很给力
作者: 释你    时间: 2019-7-19 10:23
楼主,PID那三个初值怎么得到的?
作者: baggio84    时间: 2019-7-19 11:31
学习下,大神
作者: 12大风    时间: 2019-7-19 12:03
顶一个
作者: 2390254892    时间: 2019-7-22 15:56
程序看了一下,可以给电路图么
作者: jiajia86    时间: 2019-7-23 11:52
感谢大神的无私分享
作者: diaobaole    时间: 2019-7-23 17:06
请问p32口的电平信号从哪里获取,你的那个获取电平信号的电路图,我看不懂哎。
作者: 鬼舞幽梦    时间: 2019-8-4 10:07
谢谢楼主分享
作者: 小城故事.    时间: 2019-8-8 11:32
是我打开方式不对吗,为什么下载了程序总是打不开啊。有没有人帮助一下
作者: h505459004    时间: 2019-8-8 15:27
楼主太秀了,哈哈哈谢谢楼主
作者: 关外蝼蚁    时间: 2019-8-17 17:10
研究了好几天的PWM,还是没弄明白,借鉴一下楼主的
作者: 鹏博士PBs    时间: 2019-8-18 09:18
PWM调速主要就是调节高电平的占空比
作者: shenyuqiu    时间: 2019-9-19 08:43
一直对PID算法不是很明白,学习了
作者: zzx1206    时间: 2019-9-19 15:08
好资料
作者: 夕阳残云    时间: 2019-10-3 13:11
怎么打不开?
作者: 大米861    时间: 2019-10-18 16:02
好资料,谢谢楼主,拿来学习了。
作者: wtjwtj2014    时间: 2019-11-11 14:42
很久详细,学习一下。
作者: gushoujun    时间: 2019-11-12 23:31
很给力
作者: mail_hxm    时间: 2019-11-22 20:32
thanks for your sharing.
作者: tianyunzhou    时间: 2019-11-22 22:31
感谢大神的无私分享,51黑有你更精彩!!!
作者: iHowieHye    时间: 2019-11-30 16:10
顶一个
作者: 瑞利散射    时间: 2019-12-8 19:02
太强了
作者: simply98    时间: 2019-12-13 17:20
请问测速是怎么测的呢,实物图看不大清楚
作者: 余温123    时间: 2019-12-15 18:11
有LCD 显示屏的这样的步进电机PID 控制转速的hex文件吗,谢谢,急需,感谢楼主
作者: 余温123    时间: 2019-12-15 18:11
大佬,有LCD显示屏这样的步进电机PID 控制转速的吗,急需,谢谢啦
作者: pokershen    时间: 2019-12-19 09:02
谢谢大佬
作者: pokershen    时间: 2019-12-19 09:03
谢谢大佬
作者: zkol    时间: 2019-12-21 14:11
有原理图吗
作者: kjf    时间: 2019-12-21 16:36
有原理图没。。。
作者: tangjiagen    时间: 2019-12-23 20:38
原理图带上就好
作者: kssky    时间: 2019-12-24 00:06
好的参考资料,力顶一下
作者: 1171095477    时间: 2019-12-25 15:59
有图吗
作者: lin988998    时间: 2020-2-9 12:00
感谢分享
作者: YYZZ052    时间: 2020-2-9 13:30
来看看PID的用法如何
作者: lindeijun1    时间: 2020-2-17 20:50
谢谢楼主分享!!!
作者: hj08102    时间: 2020-3-2 14:17
很给力,学习一下,谢谢楼主分享
作者: hj08102    时间: 2020-3-2 15:39
读了你的这个程序非常有启发,谢谢楼主分享,不过我试过用外部终端进行统计电机的转速,传感器有抖动(并不是理论的波形)我用的是定时器定时读取判断的方式。
作者: hqinghua    时间: 2020-3-28 23:12
谢谢分享
作者: 妄妄妄妄网    时间: 2020-4-8 09:45
为什么打不开




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