基于51单片机pid直流电机调速课程设计

基于51单片机pid直流电机调速课程设计内容摘要：

2） 电机速度采集算法 本系统中电机速度采集是一个非常重要的部分，它的精度直接影响到整个控制的精度。 在设计中采用了 红外 传感器做为测速装置，其计算公式为： 这里主要是采集圆盘边缘上凹槽数的多少决定 的，圆盘有 4 个凹槽，每转一圈便会产生4 个脉冲，通过上面的等式就可得出电机的转速。 主 程序流程 主流程图如图 11 所示： 9 图 11 主程序流程图 其中中断初始化中设置为定时器 TO 计脉冲数，定时器 T1 为高优先级中断。 数码管显示的速度为三位整数，一 位小数。 当测得的速度在设定速度的正负 5的范围之外时，蜂鸣器响。 定时器 1 中断流程 图 12 T1 中断 程序流程图 10 五、硬件设计 软件介绍 Keil C51 是 美国 Keil Software公司出品的 51 系列兼容 单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 Keil 提供了包括 C 编译器 、宏汇编 、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个 集成开发环境 （ uVision）将这些部分组合在一起。 运行 Keil 软件需要 WIN9 NT、 WIN20 WINXP 等操作系统。 如果你使用 C 语言编程，那么 Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用 C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。 硬件调试 当认真 的把板子焊接完成，之后也认真的检查了一下连接线路，确认无误后，将程序下载进去后。 发现数码管显示不正常，再次将与数码管连接的 P0 口线路认真检查一下后，发现与之连接的一个 I/O 口有虚焊的现象。 将虚焊点重新焊接后显示正常。 但单片机走程序时，第二位数码管显示变动很大，比电机速度的改变大很多。 最后认真检查程序，发现程序中显示的那一部分按错了一个符号，导致其运算结果不正确。 软 件调试 软件编写 是在 KEIL 开发环境上编写的。 是采用模块化程序的方法，各个功能的程序都使用不同的子程序编写。 需要使用的时候，在主函数中进 行调用即可。 当发现问题的时候，首先检查主函数的调用是否有问题，如果没有问题，就到相应的子函数中，对子函数进行检查。 可以使用 Keil 中的单步调试，查看程序运行是否流畅，同时还可以查看相应变量的值以及寄存器的值，这样就可以知道程序那里出现了问题。 而不应该认为是软件出现了问题。 或者认为是硬件连接的问题，因为之前的硬件都已经调试过没有问题了。 在软件调试的过程中就不应该去怀疑硬件。 其实软硬件的调试是相辅相成的，并没有非常明确的界限。 硬件的调试有时候需要通过软件的现象来检测，光看电路图是，或者只是单纯地用万用表检查有没有短路也是没有意义的。 11 六、设计总结、心得体会 设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。 下面我对整个设计的过程做一下简单的总结。 第一，接到任务以后进行选题。 选题是设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个设计是否能够顺利进行关系极大。 好比走路，这开始的第一步是具有决定意义的，第一步迈向何方，需要慎重考虑。 否则，就可能走许多弯路、费许多周折 ，甚至南辕北辙，难以到达目的。 因此，选 题时一定要考虑好了。 第二，题目确定后就是找资料了。 查资料是做设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半，到图书馆、书店、资料室去虽说是比较原始的方式，但也有可取之处的。 总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。 第三，通过上面的过程，已经积累了不少资料，对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析题目。 第四，有了研究方向，就应该动手实现了。 其实以前的三步都是为这一步作的铺垫。 通过这次设计，我对数 字电路设计中的逻辑关系等有了一定的认识，对以前学的数字 电路又有了一定的新认识，温习了以前学的知识，就像人们常说的温故知新 ，但在设计的过程中，遇到了很多的问题，有一些知识都已经不太清楚了，但是通过一些资料又重新的温习了一下数字电路部分的内容。 在这次设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 在此要感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。 在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立 了对自己工作能力的信心。 而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。 虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次设计的最大收获和财富， 将 使我终身受益。 12 七、 参考文献 1. 李朝青 .单片机原理及接口技术（简明修订版） .北京：北京航空航天大学出版社，1999 2. 李群芳，等 .单片微型计算机与接口技术 .北京：电子工业出版社， 2020 3. 钱逸秋 .单片机原理与应用 .北京：电子工业出版社， 2020 4. 朱定华，等 .单片微型计算机原理与应用 .北京：清华大学出版社， 2020 5. 何立民 .单 片机高级教程 .北京：北京航空航天大学出版社， 2020 13 附录一：源程序 include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar code table[10]={0x3f,0x06,0x5b, 0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //共阴数码管显示码 (09) sbit xiaoshudian=P0^7。 sbit wei1=P2^4。 //数码管位选定义 sbit wei2=P2^5。 sbit wei3=P2^6。 sbit wei4=P2^7。 sbit beep=P2^3。 //蜂鸣器控制端 sbit motor = P1^0。 //电机控制 sbit s1_jiasu = P1^4。 //加速按 键 sbit s2_jiansu= P1^5。 //减速按键 sbit s3_jiting=P1^6。 //停止 /开始按键 uint pulse_count。