标题: 51单片机PID三档控制直流电机程序与Proteus仿真 数码管显示 [打印本页]
作者: wangfushou    时间: 2021-11-17 20:34
标题: 51单片机PID三档控制直流电机程序与Proteus仿真 数码管显示
可以三个挡位，输出不同的转速，同时采集转速，进行PID运算
仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）


单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.h>
  2. #include <stdio.h>
  3. #define uchar unsigned char
  4. #define uint unsigned int
  5. #define THC0 0xf9
  6. #define TLC0 0x0f   //2ms
  7. //#define THC0 0xec
  8. //#define TLC0 0x78   //5ms
  9. #define SEG_DATA_PORT P0
  10. unsigned char  code Duan[]={0x3F, 0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x40};//共阴极数码管，0-9段码表
  11. unsigned char  Data_Buffer[8]={1,0,0,0,0,0,0,0};                         //        显示缓冲
  12. unsigned int displaytime=0,timing=90;

  14. uchar i=0;
  15. sbit LS138_A=P2^2;
  16. sbit LS138_B=P2^3;
  17. sbit LS138_C=P2^4;

  19. sbit AddSpeed=P3^1;  //一档按键端口
  20. sbit SubSpeed=P3^0;  //二挡按键端口
  21. sbit TurnForward=P3^3; //三挡按键端口
  22. sbit TurnBackward=P3^4; //启动或关闭按键端口
  23. //sbit Stop=P1^5;
  24. sbit buzzer = P1^3;

  26. sbit IN1=P1^1;
  27. sbit IN2=P1^2;
  28. sbit PWM_FC=P1^0;
  29. int e ,e1 ,e2 ;
  30. float uk ,uk1 ,duk ;//pid输出值
  31. float Kp=15,Ki=12,Kd=1.6;
  32. int out=0;
  33. uint SpeedSet=100;
  34. uint cnt=0;
  35. uint Inpluse=0,num=0;//脉冲计数
  36. uint PWMTime=100;//脉冲宽度
  37. unsigned char  arry[];
  38. void SendString(uint ch);
  39. void PIDControl();
  40. void SystemInit();
  41. void delay(uchar x);
  42. void PWMOUT();
  43. void SetSpeed();
  44. void SegRefre();
  45. /**************主函数************/
  46. void main()
  47. {
  48.         SystemInit();
  49.         while(1)
  50.         {
  51.                 SetSpeed();                //按键设定速度
  52.                 SegRefre();                //数码管显示刷新
  53.                 PWMOUT();                //输出PWM

  55.         }
  56. }

  58. void PIDControl()        //pid偏差计算
  59. {
  60.         e=SpeedSet-num;                 
  61.         duk=(Kp*(e-e1)+Ki*e+Kd*(e-2*e1+e2))/50;      
  62.         uk=uk1+duk;            
  63.         out=(int)uk;   //输出为占空比
  64.         if(out>1000)
  65.         {
  66.                 out=1000;
  67.         }
  68.         else if(out<0)
  69.         {
  70.                 out=0;
  71.         }
  72.         uk1=uk;                                  //变量值移位
  73.         e2=e1;
  74.         e1=e;                                  
  75.         PWMTime=out;
  76. }

  78. void delay(uchar x)
  79. {
  80.         uint i,j;
  81.         for(i=x;i>0;i--)
  82.                 for(j=50;j>0;j--);
  83. }

  85. void PWMOUT()                  
  86. {
  87.         if(cnt<PWMTime)               
  88.         {
  89.                 PWM_FC=1;
  90.         }
  91.         else
  92.         {
  93.                 PWM_FC=0;
  94.         }
  95.         if(cnt>1000) cnt=0;         
  96. }
  97. void SystemInit()
  98. {
  99.         TMOD=0X21;     
  100.         TH0=THC0;
  101.         TL0=TLC0;
  102.         TH1=0xC0;
  103.         TL1=0XC0;
  104.         ET1=1;
  105.         ET0=1;
  106.         TR0=1;
  107.         TR1=1;
  108.         EX0=1;     
  109.         IT0=1;
  110.         EA=1;
  111.         e =0;               
  112.         e1=0;
  113.         e2=0;
  114.         IN1 = 0;
  115.         IN2 = 0;
  116. }
  117. void SetSpeed()
  118. {
  119.         if(AddSpeed==0&&IN2==1)
  120.         {
  121.                 delay(200);                          //消抖处理
  122.                 if(AddSpeed==0)
  123.                 {
  124.                         Data_Buffer[0]=1;//一档
  125.                         SpeedSet=100;
  126.                         timing = 90;
  127.                         if(SpeedSet>1500)
  128.                         {
  129.                                 SpeedSet=1500;
  130.                         }
  131.                 }
  132.         }
  133.         if(SubSpeed==0&&IN2==1)
  134.         {
  135.                 delay(200);
  136.                 if(SubSpeed==0)
  137.                 {
  138.                         Data_Buffer[0]=2;//二档
  139.                         SpeedSet=230;
  140.                         timing = 70;
  141.                         if(SpeedSet<0) SpeedSet=0;
  142.                 }
  143.         }
  144.         if(TurnForward==0&&IN2==1)
  145.         {
  146.                 delay(200);
  147.                 if(TurnForward==0)
  148.                 {
  149.                         Data_Buffer[0]=3;//三档
  150.                         SpeedSet=380;
  151.                         timing = 50;
  152.                         if(SpeedSet<0) SpeedSet=0;
  153.                 }
  154.         }
  155.         if(TurnBackward==0)
  156.         {
  157.                 delay(200);
  158.                 if(TurnBackward==0)
  159.                 {
  160.                    IN1 = 0;
  161.                    IN2 = ~IN2;
  162.                          Data_Buffer[0]=1;//一档
  163.                          SpeedSet=100;
  164.                          timing = 90;
  165.                    while(TurnBackward==0);
  166.                 }
  167.         }
  168. /*
  169.         if(Stop==0)
  170.         {
  171.                 delay(200);
  172.                 if(Stop==0)
  173.                 {
  174.                    IN1 = 1;
  175.                    IN2 = 1;
  176.                    while(Stop==0);
  177.                 }
  178.         }
  179. */
  180. }
  181. void SegRefre()                  //显示刷新
  182. {
  183.          //Data_Buffer[0]=timing/1000;                  //分离设定值各位
  184.          if(IN2==1){
  185.                  Data_Buffer[1]=10;
  186.                  Data_Buffer[2]=timing/10;
  187.                  Data_Buffer[3]=timing%10;
  188.          }
  189.          else{
  190.                  Data_Buffer[0]=0;
  191.                  Data_Buffer[1]=10;
  192.                  Data_Buffer[2]=0;
  193.                  Data_Buffer[3]=0;
  194.          }
  195.          Data_Buffer[4]=num/1000;                         
  196.          Data_Buffer[5]=num%1000/100;
  197.          Data_Buffer[6]=num%100/10;
  198.          Data_Buffer[7]=num%10;
  199. }

  201. void int0() interrupt 0
  202. {
  203.         Inpluse++;                    //采集外部脉冲
  204. }
  205. void t0() interrupt 1
  206. {
  207.         static unsigned char Bit=0;
  208.         static unsigned int time=0;
  209.         TH0=THC0;
  210.         TL0=TLC0;


  213.         Bit++;
  214.         time++;  //转速测量周期
  215. ……………………

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

仿真代码51hei附件下载:
直流电机PID控制.rar (102.48 KB, 下载次数: 117)

作者: taotie    时间: 2021-11-19 00:16
开机电源短路，是不是电机上编码器接地错误
作者: songxia8013    时间: 2021-11-19 09:39
倒计时时间，是什么用途呢？没看懂！



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