基于51单片机的pid直流电机调速仿真protues 仿真+软件源码.rar

#include<reg52.h> #include<stdio.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int unsigned char code Duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//共阴极数码管，0-9段码表 unsigned char Data_Buffer[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}; // 显示缓冲 uchar i=0; sbit AddSpeed=P1^0;//加速按键置位 sbit SubSpeed=P1^1;//减速按键置位 sbit Turn=P1^2;//正转按键置位 sbit Stop=P1^3;//停止按键置位 sbit IN1=P3^6; sbit IN2=P3^7;//控制电机正反转和停止状态 sbit PWM_FC=P1^7;//输出PWM口 bit ENA=1; float pid_p=0.003,pid_i=0.003,pid_d=0.002; //PID三个参数 初值 unsigned int lastError=0; long int sumError=0;//sum偏差和 int out=0; //PWM高电平时间控制标志位 int SpeedSet=0;//速度初值 uint cnt=0; //PWM的周期标志位 uint Inpluse=0,num=0;//脉冲计数 int pid_val_mid=0;//脉冲宽度 //void PIDControl();//PID控制子函数 void SystemInit();//定时器和中断初始化子函数 void delay(uchar x); //延时子函数 void PWMOUT(); //PWM输出子函数 void SetSpeed(); //按键进行速度和转向控制子函数 void SegRefre(); //显示刷新子函数 /**************主函数************/ void main() //定时器和中断初始化 { SystemInit(); while(1) { SetSpeed(); //按键设定速度 SegRefre(); //数码管显示刷新 if(SpeedSet==0) { ENA=0; } } } /***************pid偏差计算子函数 ***************/ unsigned int PID() { int dError=0,Error=0,B; Error=SpeedSet-num;//当前误差 sumError=Error+sumError;//误差和 dError=Error-lastError;//误差偏差 lastError=Error; B=pid_p*Error+pid_i*sumError+pid_d*dError; if(B>100) pid_val_mid=100; if(B<0) pid_val_mid=0; if(B>=0&&B<=100) pid_val_mid=B; return(0); } /**************延时子函数**************/ void delay(uchar x)//延时子函数平 { uint i,j; for(i=x;i>0;i--) for(j=50;j>0;j--); } /************PWM输出子函数*************/ void PWMOUT() //输出PWM脉冲子函数，进行PWM高低电平时间的判别 { if(cnt<pid_val_mid) //高电时间为PID输出PWMTime { PWM_FC=1; } else { PWM_FC=0; } if(cnt>=100) cnt=0; //100次定时器T1中断触发时间为一个PWM周期为1ms，故所取PWM频率为1k } /****************定时器和中断初始化子函数*************************/ void SystemInit()//定时器和中断初始化子函数 { TMOD=0X11;//TOMD寄存器设置，T0为16位定时器，T1为8位自动重装定时器 TH0=(65536-2000)/256; TL0=(65536-2000)%256; //定时器T0定时2ms TH1=0xfc; TL1=0X66; //定时器T1定时10us ET1=1; //T1中断允许 ET0=1; //T0中断允许 TR0=1; //启动定时器T0 TR1=1; //启动定时器T0 EX0=1; //允许外部中断0，中断0用来测量转速 IT0=1; //跳变沿触发方式计数 EA=1; //全局中断允许 IN1 = 1; //默认电机初始转向为正向 IN2 = 0; } /**************按键进行速度和转向控制子函数**************/ void SetSpeed() //按键进行速度和转向控制子函数 { if(AddSpeed==0) //加速按键按下 { delay(200); //按键消抖处理 if(AddSpeed==0) { SpeedSet=SpeedSet+100; if(SpeedSet>2500) { SpeedSet=2500; } while(AddSpeed==0); } } if(SubSpeed==0) //减速按键按下 { delay(200); //按键消抖处理 if(SubSpeed==0) { SpeedSet=SpeedSet-100; if(SpeedSet<=0) { SpeedSet=0; } while(SubSpeed==0); } } if(Turn==0) //正/反转按键按下 { delay(200); //按键消抖处理 if(Turn==0) //实现电机正反转切换 { IN1 = ~IN1; IN2 = ~IN2; while(Turn==0); } } if(Stop==0) //停止按键按下 { delay(200); //按键消抖处理 if(Stop==0) //实现电机停止 { ENA=~ENA; while(Stop==0); } } } /**********显示刷新子函数*********/ void SegRefre() //显示刷新 { Data_Buffer[0]=SpeedSet/1000; //分离速度设定值各位 Data_Buffer[1]=SpeedSet%1000/100; Data_Buffer[2]=SpeedSet%100/10; Data_Buffer[3]=SpeedSet%10; Data_Buffer[4]=num/1000; //分离实际速度采集脉冲数各位 Data_Buffer[5]=num%1000/100; Data_Buffer[6]=num%100/10; Data_Buffer[7]=num%10; } /**************外部中断0********进行脉冲计数*******/ void int0() interrupt 0 // 外部中断0 ，P3.2口采集脉冲 { Inpluse++; //采集外部脉冲 } /***********定时器T0中断*********/ void t0() interrupt 1 //定时器T0中断 { static unsigned char Bit=0;//静态变量，退出程序值保留 static unsigned int time=0; TH0=(65536-2000)/256; TL0=(65536-2000)%256; time++; //转速测量周期 Bit++; if(Bit>7) { Bit=0;} switch(Bit) //数码管位选 { case 0:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[0]]; P0=0X7F;break; case 1:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[1]]; P0=0XBF;break; case 2:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[2]]; P0=0XDF;break; case 3:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[3]]; P0=0XEF;break; case 4:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[4]]; P0=0XF7;break; case 5:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[5]]; P0=0XFB;break; case 6:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[6]]; P0=0XFD;break; case 7:P0=0xff;P2=Duan[Data_Buffer[7]]; P0=0XFE;break; } if(time==250) //取0.5s { num=Inpluse*2; //0.5s内的脉冲乘以2,再对脉冲数进行放大5倍，算得1s采集的脉冲数 PID(); //调用PID算法， 更新PWM占空比 Inpluse=0; time=0; } } /*************定时器T1中断*************/ void timer_1() interrupt 3 //定时器T1中断 { TH1=0xfc; TL1=0x66; cnt++; if(ENA==1) { PWMOUT(); } if(ENA==0) { PWM_FC=0; } }