doc 基于PIC18F458的直流电动机PWM调速控制系统的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

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认为模拟输入口,不是数字口,因此需要对控制寄存器配置为数字口。


由于端口接有个按键和外部中断信号输入,因此需要将端口配置成带有上拉功能的输入端口,可以启用内部弱上拉。


和是信号的输出,应将和配置成输出引脚。


具体的初始化结果如下和端口全为数字口端口置输出方向端口置输出方向为输出引脚为输出引脚为输出引脚为输出引脚定时计数器初始化本系统中采用产生的定时,因此要将初始化工作在定时功能上,设置模式寄存器的与分频比和选择内部时钟源计数来完成定时,对和设置定时的初值。


由于可以采用位的方式计数,在对和载入初值时,张杰基于的直流电动机调速控制系统设计在位的工作模式下,要先载入内容,在再载入内容。


具体的初始化结果如下停止工作选择位的定时计数器选择内部时钟源作为定时选择预分频器预分频比为先写高字节再写低字节开始定时工作定时计数器初始化由光栅盘产生的脉冲信号送到引脚,由对其进行脉冲计数,因此必须初始化在外部计数模式下,对寄存器进行设置,和初始化为。


具体的设置如下允许次性读写位选择外部时钟源,用作外部计数数据寄存器清允许开始工作定时计化数器初始在用法测量电机的速度时,需要有个标准时钟产生标准的计数过程,此处用工作在位的定时模式下,以的速度进行标准脉冲计数。


初始化的结果如下允许次性读写位选择内部时钟源,用作内部计数数据寄存器清张杰基于的直流电动机调速控制系统设计允许开始工作模块初始化在原理图中,和分别接在的和引脚上来控制电机正反转并实现对电机的调速。


此时,必须将模块初始化在模式下,并且采用周期相同。


的有四个输出口,在模式下,由来产生信号周期,实际上要对进行初始化,并且设置的周期和占空比。


具体的初始化过程如下设置为模式设置为模式的预分频为开始工作周期为的占空比为的占空比为中断系统初始化硬件中共用到个中断源,分别是定时溢出中断计数溢出中断源定时溢出中断源和外部中断。


在这个中断源中,将和作为高优先中断放在高优先级中断服务程序中执行,和放在低优先中断服务程序中执行,因此就有中断优先级初始化。


具体的初始化过程如下溢出标志位清溢出中断允许溢出标志位清溢出中断允许低优先级溢出标志位清溢出中断允许低优先级清中断标志位中断允许允许内部弱上拉张杰基于的直流电动机调速控制系统设计上边沿触发中断允许中断优先级位全局中断使能允许第二梯队中断使能允许电机运行控制模块电机运行控制模块包括电机的方向控制和电机的速度控制,他们由和两量变来控制单片机的模块产生不同的信号送到电机驱动器。


当时,表示正转当时表示电机反转。


是模块占空比的具体内容,由于的周期是,所以的变量变化是之间。


改变的值就可以改变电机的速度。


具体函数过程如下言电子电路的抗干扰技术在电路设计中占有重要的地位,对系统是否正常工作有着决定作用。


抗干扰技术干扰及干扰抑制干扰现象是电路调试和设计时必须考虑和重点解决的问题。


不同电路其干扰源千差万别,干扰传播途径也多种多样,干扰现象也各不相同,但它们仍有共性。


本系统在设计和调试中就考虑了这些共性因素,并结合本系统具体工作环境和各部分功能电路,采取了必要的抗干扰措施,取得了较理想的效果。


本系统电路的干扰来源主要来自系统内部,即电源电路干扰地线干扰数字电路对模拟电路造成的干扰。


电源干扰和地线干扰是所有电路设计都必须考虑的因素,本文也不例外,当然必须考虑。


合理选择良好的电源和地线连接方式是电路可靠工作的重要保证,许多干扰源都是通过电源和地线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。


因为本文电路既包括模拟电路也包括数字电路,而数字电路运行时输入和输出信号均只有两种状态,即高电平和低电平,且这两种电平的翻转速度很快,同时,由于数字电路基本上以导通或截至方式运行,工作速率比较高,故会对电路产生高频浪涌电流,可能会导致电路工作不正常而数字电路的输入输出波形边沿很陡,含有极丰富的频率分量,这对模拟电路来说,无疑是个高频干扰源。


为了消除以上可能出现的干扰,本系统在设计和调试过程中反复尝试比较,最终采取如下措施,消除了系统干扰。


合理布置电源滤波退藕电容。


张杰基于的直流电动机调速控制系统设计将数字电路与模拟电路分开。


合理设计地线。


尽量加粗接地线和电源线。


本章小结本章讨论了系统的干扰现象进了分析,并从软硬件两方面讨论了解决系统干扰的方法最后讨论了本系统的扰及其预防措施。


结论工作总结论文对直流电机转速控制系统的设计和实现做了大量的工作,从开始的方案软硬件的设计到组装调试以及最后的系统功能实现,整个系统基本上是我独立完成。


本论文主要研究和创新在于针对系统的技术要求,提出采用以单片机为核心的控制方案完成各类芯片的合理选型利用系列单片机作为控制的核心,完成了以单片机为控制系统核心的硬件设计,完成了输入模块输出模块以及外围电路等模块的设计,实现了系统的预定功能。


对系列单片机的软件设计和实现方法以及部分关键技术进行了探索研究,给出了以单片机作为整个控制系统为核心的整体软件设计思路,并在软件集成开发环境下,完成了整个软件系统的模块化结构设计。


张杰基于的直流电动机调速控制系统设计参考文献王兆安,黄俊电力电子技术第版北京机械工业出版社,康华光,模拟电子技术基础第版北京高等教育出版社,康华光,数字电子技术基础第版北京高等教育出版社,刘和平单片机语言编译器及其应用基于系列北京北京航空航天大学出版社,刘和平等单片机程序设计及应用北京北京航空航天大学出版社,刘和平等单片机原理及接口程序设计北京北京航空航天大学出版社,陈伯时电力传动自动控制系统北京机械工业出版社,致谢真诚感谢我的导师王关平在这四年中给我的无私帮助和谆谆教导。


王老师治学严谨孜孜以求丝不苟兢兢业业,严以律己宽以待人,这对我养成认真踏实的工作作风和虚心钻研的学习态度尤为有益。


另外,许多代课老师老师也给予了我莫大的帮助,在学业和生活中给予我无私的关怀和指引。


本论文的撰写正是在他们的悉心指导和关心下完成的,从开始整体方案的选择方案的制定工作实施到论文的修改无不渗透着他们的心血。


他们渊博的知识卓越的才智严谨的治学精神和求实创新的工作作风使我受益非浅他们对我的教诲关心和培养使我对以后的工作充满信心。


借此论文完成之际,谨向他们致以崇高的敬意和诚挚的感谢,感谢我的家人,多年来,他们在精神及物质上直都给我以巨大鼓励和支持,无论遇到什么困难,他们都给我以力量,激励我奋勇前进。


感谢所有在学校期间给我关心和帮助的老师同学和朋友们。


张杰基于的直流电动机调速控制系统设计按键识别模块主程序中要实现对电机启动停止键识别电机方向切换键识别和电机速度调节键识别。


该模块中没有采用常规的按键识别过程。


按键识别方法。


张杰基于的直流电动机调速控制系统设计判断是否有键按下。


延时去除按键抖动。


再判断是否真的按下。


是真的按下,则执行按键处理程序。


等待按键释放。


在第步中般在软件上调用个延时子程序来完成,实际也是个循环语句在第步中般在软件上是用个循环语句判断等待按键发生变化而退出该循环。


这两步在主程序中执行要消耗很多时间,使得的利用率不高。


对于实时性要求比较高的情况不建议使用这种方法解决按键问题。


为了提高利用率,可以采用硬件扩展键盘识别专用芯片来完成,但这样会造成成本的上升以及或专用芯片的资源浪费。


为了考虑提高的效率和充分利用的资源等因素,可将第步和第步的延时和等待过程用其他方式来代替。


具体实现方法如下定义个按键是否成功按下标志变量等于表示按下成功,等于表示不成功。


定义个软计数器加的整型变量。


所有直接采用循环语句或循环语句的部分采用语句代替。


按键识别过程的方法步骤如下判断按键是否按下。


若按下,则判断标志是否为。


若标志为,则软计数器加。


判断软计数是否到定的数值这过程实际上是按键去抖动处理。


若计到定数值上,则判断按键是否真的按下。


若按键真的按下,则置为,表示按键按下成功。


开始进行按键对应功能的处理过程。


判断按键是否释放。


若按键释放,则清为,同时清软计数器为。


按键方法程序框图该按键识别过程的新方法程序框图如图所示。


在整个过程中没有出现循环语句,从而使得主程序运行模块的效率得提高,保证了的实时性。


张杰基于的直流电动机调速控制系统设计图按键识别方法程序框图本实例中,对电机启动停止控制键电机方向切换键和电机速度调节键的识别方法与相同,只是在框图中的按键功能处理不同而已。


电机启动停止控制键功能处理如果系统上电时电机处于停止状态即如果电机处于运行状态,按下后,电机就会停下来,电机的的运行与停止状态在这个按键的作用下进行就可以控制电机的启动与停止操作。


此部分的按键功能处理程序框图如图所示。


张杰基于的直流电动机调速控制系统设计启动停止键功能处理框图电机正反转控制键功能处理改变电机正反转实际上是改变驱动电机的两路信号的输出,假如电机正转则输出信号,只输出低电平反之输出信号,只输出低电平就能使电机反转。


程序中设置变量作为电机正反转控制变量,将该变量参数传给函数即可。


功能处理框图如图所示。


图电机正反转按键处理框图电机速度控制键功能处理程序中改变信号的占空比就可以改变电机的运转速度,由模块产生的周期是,占空比可调的方波信号,通过设置模块可以得到高电平可调的数值范围在之间,程序中定义变量用来存储该数值。


将该变量参数传给即可实现对电机速度的控制。


而按键调节的是信号的占空比,其数值变化范围之间,需要将之间的占空比数值转成之间的数值

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