标题: STM8单片机直流电机伺服控制设计程序 [打印本页]

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作者: ftaimf    时间: 2020-12-15 09:37
标题: STM8单片机直流电机伺服控制设计程序
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单片机源程序如下:

1. //#include "iostm8s103k3.h"
   
2. #include "iostm8s207r8.h"
   
3. 
   
4. 
   
5. 
   
6. //STM8S207单片机; 连上仿真器后，ST-LINK-->Option Bytes: AFR5，右键-->Alternate Active,使PB0/PB1/PB2为PWM输出端口功能。
   
7. //下载运行后，View-->Livewatch，观察PID控制参数的变化，观察LED1的亮度；
   
8. //TIM2中断作为计时时间；PE0作为外中断输入;把外部频率信号与PE0连接，进行脉冲计数（频率测量）
   
9. 
   
10. //开发板上用杜邦线把PB0与PD5连接起来；
    
11. //单片机PC1（PWM输出）与焊的电路板PC1端子连接；电机编码器转速信号（黄线）与单片机PE0连接；
    
12. //电机编码器供电正极（蓝线）接+5V；电机编码器供电负极（黑线）接GND；
    
13. //电机本身供电正极（红线）接+12V，电机本身供电负极（白线）接焊的电路板的P1排针的第3脚（功率三极管集电极），
    
14. //焊的电路板接线参考《直流电机PWM调速电路图》
    
15. 
    
16. unsigned long   pulsecount=0;
    
17. unsigned long   frequency=0;   
    
18. static const unsigned int ArrPwmVal = 16000; //PWM信号周期:1ms, 1KHz
    
19. int    pwmvalue=8000;                          //pwm1value取值范围0~16000；
    
20. float  Kp=10,Ki=0.1,Kd=0;                      //PID参数
    
21. float  set_velocity=1000.0, sample_velocity=0;
    
22. float  PIDoutvalue=0;                          //PID运算输出值
    
23. int    duty=0;                                 //PWM波占空比
    
24. 
    
25. void Delay1ms(unsigned int c )                //1ms延迟函数                  
    
26. {
    
27.     unsigned int i;
    
28.    
    
29.     while(c--!=0)                             //一个while循环占用3个机器周期
    
30.         for(i=0;i<3000;i++);                   //一条for循环占用4个机器周期
    
31. }
    
32. 
    
33. void InitLED(void)
    
34. {
    
35.     PD_DDR|=0x60;  //设置PD5、PD6为输出模式
    
36.     PD_CR1|=0x60;  //设置PD5、PD6为推挽输出
    
37. }
    
38. 
    
39. 
    
40. //1KHZ PWM频率；//上桥臂PWM---PC1\PC2\PC3；下桥臂PWM---PB0\PB1\PB2
    
41. void InitTIM1_PWM(void)  //16 位高级控制定时器(TIM1)；定时器16MHz基准; 只使用了CC1P通道
    
42. {
    
43.                    //分频,1分频; 计数器的时钟频率(fCK_CNT)等于fCK_PSC/( PSCR[15:0]+1)
    
44.     TIM1_PSCRH=0;  //预分频器高8位(TIM1_PSCRH)
    
45.     TIM1_PSCRL=0;  //预分频器低8位(TIM1_PSCRL)
    
46.      
    
47.     TIM1_ARRH=ArrPwmVal/256;
    
48.     TIM1_ARRL=ArrPwmVal%256;
    
49.    
    
50.     TIM1_CR1 = 0x04;   //DIR0:向上计数；URS=1：寄存器被更新时，产生更新中断
    
51.     TIM1_CCMR1 = 0x60; //PWM1模式，禁止预装载
    
52.    
    
53.     TIM1_CCER1=0x01;   //CH1通道输出PWM使能，高电平有效
    
54. 
    
55.     TIM1_BKR|=0x80;    //使能PWM输出 //0x80;使能OC和OCN输出;MOE: 主输出使能
    
56.    
    
57.            
    
58.     TIM1_CR1 |= 0x01;  //使能定时计数器
    
59. }
    
60. 
    
61. 
    
62. void TIM2_Init(unsigned int psc,unsigned int arr)  //psc  分频系数  arr  计数值
    
63. {
    
64.     TIM2_CR1 = 0x00;       //向上计数   中断继续计数   关闭计数器
    
65.     TIM2_IER = 0x01;       //UIE=1:允许更新中断
    
66.     TIM2_PSCR = psc;       //fMASTER/2^psc;
    
67.     TIM2_ARRH = arr/256;
    
68.     TIM2_ARRL = arr%256;
    
69.     TIM2_CR1 |=0x01;       //开始计数
    
70.   
    
71. }
    
72. 
    
73. void InitEXTI(void)  //PE0作为外中断输入
    
74. {                     //PEx对应EXTI4_IRQHandler
    
75.     EXTI_CR2=0x02;   //PE端口下降沿触发中断
    
76.     PE_DDR&=0xFE;    //PE0为输入模式
    
77.     PE_CR1|=0x01;    //PE0上拉
    
78.     PE_CR2|=0x01;    //PE0使能外部中断
    
79. }
    
80. 
    
81. /**************************************************************************
    
82. 函数功能：位置式PID控制器
    
83. 入口参数：编码器测量位置信息，目标位置
    
84. 返回  值：sum
    
85. 根据位置式离散PID公式
    
86. pwm=Kp*e(k)+Ki*∑e(k)+Kd[e（k）-e(k-1)]
    
87. e(k)代表本次偏差
    
88. e(k-1)代表上一次的偏差  
    
89. ∑e(k)代表e(k)以及之前的偏差的累积和;
    
90. pwm代表输出
    
91. **************************************************************************/
    
92. float Position_PID (float set_value,float feedback_value)
    
93. {        
    
94.      static float error,sum,Integral_part,pre_error;
    
95.    
    
96.      error=set_value-feedback_value;                       //计算偏差
    
97.      Integral_part+=error;                                       //求出偏差的积分
    
98.      if(Integral_part>15000) Integral_part=15000;
    
99.      if(Integral_part<0) Integral_part=0;
    
100.      sum=Kp*error+Ki*Integral_part+Kd*(error-pre_error);   //位置式PID控制器
     
101.      pre_error=error;                                      //保存上一次偏差
     
102.    
     
103.      if(sum<0)
     
104.        sum=0;
     
105.      
     
106.      PIDoutvalue=sum;
     
107.       
     
108.      return sum;                                           //增量输出
     
109. }
     
110. 
     
111. 
     
112. 
     
113. void main( void )
     
114. {
     
115.     CLK_CKDIVR=0x00;      //HSI不分频，主时钟16M  
     
116.    
     
117.     InitLED();
     
118.     InitTIM1_PWM();
     
119.     InitEXTI();
     
120.    
     
121.     asm("sim");          //disable all interrupt  EA=0;
     
122.     TIM2_Init(8,62499);  // 定时器2中断周期: 2^8/16M *62500=1s;  
     
123.     asm("rim");          //开中断
     
124.    
     
125.     frequency=0;
     
126.    
     
127.     while(1)
     
128.     {   
     
129.         sample_velocity=frequency;
     
130.       //  pwmvalue=(int)Position_PID(set_velocity,sample_velocity);
     
131.         
     
132.         if(pwmvalue<0)
     
133.             pwmvalue=0;
     
134.         if(pwmvalue>15900)
     
135.             pwmvalue=15900;         //PWM限幅
     
136.       
     
137.            
     
138.         TIM1_CCR1H = pwmvalue/256;  //PWM1通道占空比寄存器赋值
     
139.         TIM1_CCR1L = pwmvalue%256;
     
140.         
     
141.         duty=pwmvalue/160;          //占空比duty=pwmvalue/16000 *100%;
     
142.         
     
143.         Delay1ms(10);               //转速闭环控制周期：10ms;
     
144. 
     
145.     }
     
146. 
     
147. }
     
148. 
     
149. 
     
150. 
     
151. #pragma vector=0x09   // 9:  EXTI4  端口E外部中断
     
152. __interrupt void EXTI4_IRQHandler(void) //PE
     
153. {
     
154.     pulsecount++;
     
155. }
     
156. 
     
157. #pragma vector=15
     
158. __interrupt void TIM2_OVER_INT(void)
     
159. {
     
160.     TIM2_SR1 = 0x00;
     
161.    
     
162.     frequency=pulsecount;   //电机旋转1周输出6个脉冲
     
163.     pulsecount=0;
     
164.    
     
165.     PD_ODR ^=0x60;            //PD5、PD6闪烁
     
166.    
     
167. }
     

复制代码

1. //#include "iostm8s103k3.h"
   
2. #include "iostm8s207r8.h"
   
3. 
   
4. 
   
5. 
   
6. //207单片机; 连上仿真器后，ST-LINK-->Option Bytes: AFR5，右键-->Alternate Active,使PB0/PB1/PB2为PWM输出端口功能。
   
7. //16KHZ PWM频率
   
8. //上桥臂PWM---PC1\PC2\PC3
   
9. //下桥臂PWM---PB0\PB1\PB2
   
10. //用杜邦线把PB0与PD5连接起来；先下载程序，再连线;
    
11. //下载运行后，View-->Livewatch，改变pwmvalue1的值，改变PWM1占空比，观察LED1的亮度；
    
12. 
    
13. static const unsigned int ArrPwmVal = 1000; //PWM信号周期; 1000
    
14. unsigned int pwm1value=500;
    
15. 
    
16. 
    
17. void InitTIM1_PWM(void)  //16 位高级控制定时器(TIM1)；1us定时器时钟基准
    
18. {
    
19.                    //分频,1分频; 计数器的时钟频率(fCK_CNT)等于fCK_PSC/( PSCR[15:0]+1)
    
20.     TIM1_PSCRH=0;  //预分频器高8位(TIM1_PSCRH)
    
21.     TIM1_PSCRL=15;  //预分频器低8位(TIM1_PSCRL)
    
22.      
    
23.     TIM1_ARRH=ArrPwmVal/256;
    
24.     TIM1_ARRL=ArrPwmVal%256;
    
25.    
    
26.     TIM1_CR1 = 0x04;   //DIR0:向上计数；URS=1：寄存器被更新时，产生更新中断
    
27.     TIM1_CCMR1 = 0x60; //PWM1模式，禁止预装载
    
28.    
    
29.     TIM1_CCER1=0x05;   //CH1、CH2通道输出PWM使能，高电平有效
    
30. 
    
31.     TIM1_BKR|=0x80;    //使能PWM输出 //0x80;使能OC和OCN输出;MOE: 主输出使能
    
32.     TIM1_DTR=16;       //死区62.5ns*16=1us
    
33.    
    
34.            
    
35.     TIM1_CR1 |= 0x01;  //使能定时计数器
    
36. }
    
37. 
    
38. 
    
39. 
    
40. 
    
41. void main( void )
    
42. {
    
43.   
    
44.   CLK_CKDIVR=0x00;//HSI不分频，主时钟16M  
    
45.   InitTIM1_PWM();
    
46.   
    
47.   while(1)
    
48.   {
    
49.       TIM1_CCR1H = pwm1value/256;  //PWM1通道占空比10%
    
50.       TIM1_CCR1L = pwm1value%256;     
    
51.       
    
52.   }
    
53. 
    
54. }

复制代码

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