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关于单片机直流电机转速测量与控制的请教

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楼主
各位大佬好,我有几个问题想请教大家。

为什么我在proteus仿真中直流电机最大转速只能是166r/m。请问这是和占空比有关系吗?我的占空比设置的是0~100,或者是和代码中哪一部分有关呢?

当我预设速度是(setspeed)是155r/m是,通过INT0输入脉冲计算的转速是(nowspeed)是150r/m或者165r/m。请问这是和我使用的是频率法计算有关吗?
转速n=60M/TP.  (在规定时间T内,测量输入脉冲个数M,P是指对于每转有P个脉冲)。Proteus中我选择的是motor-encoder 每圈输出P=2个脉冲,规定时间T=2s。所以我个人的理解是60*M/2.0*2.0。因为频率法导致的起始时间与转速信号脉冲的不完全一致造成的±1个脉冲的丢失。 (比如60*5/4-60*4/4=15)所以导致转速是150r/m和165r/m。 所以频率法更适合高速运转的电机。但是为啥我的proteus中直流电机最高只能是166r/m呢?

我表达的可能不是特清楚,还请大家赐教~,别喷我,谢谢。代码有借鉴大家的。
#include<reg51.h>
sbit Motor_ENA=P1^4; //L298N驱动引脚
sbit Motor_IN1=P1^0;
sbit Motor_IN2=P1^2;
sbit LCD_RS=P3^6;
sbit LCD_EN=P3^7;
sbit LCD_RW=P3^5;
sbit S1=P2^0;
sbit S2=P2^1;
sbit S3=P2^2;
sbit S4=P2^3;
sbit S5=P2^4;
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uint AA,count=0,flag;  //AA:定时器0中断次数;count:INT0中断次数
void timer();         //定时器初始化
void InitLCD();       //显示屏初始化
void KeyDown();       //按键程序
unsigned int PID();
void SendCommandToLCD(unsigned char LCDCommand);
void SendDataToLCD(unsigned char LCDData);
void delay1(unsigned int i);
void Display();
void LCD1602DisplayString(unsigned char Disposition,unsigned char *pointer);
void DisplayNumber(unsigned int DisplayData,unsigned char StartPosition,unsigned char Longth_Number);
void DisplayNumber1(unsigned int DisplayData1,unsigned char StartPosition1,unsigned char Longth_Number1);
float kp=0.30,ki=0.05,kd=0.01;  //PI
unsigned int SpeedSet=115;  //初始转速
uint CurrentSpeed;   //当前转速
unsigned char pid_val_mid;  //占空比调整
unsigned int lastError=0;
long int sumError=0; //sumError偏差和
/**************************************************************
延迟函数
**************************************************************/
void delay1(unsigned int i)
{
   unsigned int j;
      for(;i>0;i--)
     for(j=0;j<20;j++);
}
/**************************************************************
main
**************************************************************/
void main()
{
timer(); //定时器初始化
InitLCD(); //LCD初始化
while(1)
{
KeyDown();    //按键控制程序
Display();    //LCD显示程序
}
}
/*****************************************************************
void timer() 定时器,中断初始化
定时器0:计时    定时器1:PWM控制
*****************************************************************/
void timer()
{
  TMOD=0x11; //定时器0 ,定时器1 工作方式1
  TH0=(65536-50000)/256;  //50ms初值
  TL0=(65536-50000)%256;
  TH1=0xfc;  //1ms PWM控制
  TL1=0x66;
  //TH1=(65536-50)/256;
  //TL1=(65536-50)%256;
  TR1=1;     //????????1
  ET1=1;     //????????1?ж????
  IT0=1;    //???ж?0????????
  EX0=1;    //?????ж?INT0????
  TR0=1;    //????????0
  ET0=1;    //????????0?ж????
  EA=1;     //
}
/*****************************************************************
InitLCD() LCD初始化
*****************************************************************/
void InitLCD()
{
LCD_RW=0;
SendCommandToLCD(0x38);
SendCommandToLCD(0x0c);
SendCommandToLCD(0x06);
SendCommandToLCD(0x01);
LCD1602DisplayString(0x80,"SetSpeed");
LCD1602DisplayString(0xC0,"NowSpeed");
}
/*****************************************************************************
LCD1602DisplayStr
******************************************************************************/
void LCD1602DisplayString(unsigned char Disposition,unsigned char *pointer)
{
SendCommandToLCD(Disposition);
while(*pointer!='\0')
{
  SendDataToLCD(*pointer++);
}
}
/******************************************************************
void Timer0_isr() interrupt 1
定时器0中断
*******************************************************************/
void Timer0() interrupt 1
{
AA++;
//TH0=0x4b;
//TL0=0xfe;
TH0=(65536-50000)/256;
TL1=(65536-50000)%256;
if(AA==39)
{
   CurrentSpeed=(count*60.0)/(2.0*2.0);   //一分钟的转速,2.0:一转有两个脉冲,AA==39是2秒
   count=0;
   AA=0;
   PID();
  }
}
/*******************************************************************
void key_int() interrupt0
外部中断INT0
********************************************************************/
void key_int() interrupt 0
{
   count++;
}
/********************************************************************
void Timer1() interrupt 3
定时器1中断
*********************************************************************/
void Timer1() interrupt 3
{
   static int c=0;
   TH1=0xfc;
   TL1=0x66;
   //TH1=(65536-50)/256;
   //TL1=(65536-50)%256;
   c++;  
   if(c<=pid_val_mid) Motor_ENA=1;
   if(c>pid_val_mid) Motor_ENA=0;
   if(c>=100)  c=0;
}
/******************************************************************
void KeyDown
电机控制程序
******************************************************************/
void KeyDown()
{
   if(S1==0)    //正转
   {
    delay1(2);
if(S1==0)
  {
  Motor_IN1=1;
  Motor_IN2=0;
  }
}
if(S2==0)   //反转
{
  delay1(2);
   if(S2==0)
   {
    Motor_IN1=0;
    Motor_IN2=1;
    }
  }
  if(S3==0)   //停车
  {
    delay1(2);
    if(S3==0)
     {
   Motor_IN1=0;
   Motor_IN2=0;
  }
   }
   if(S4==0)
   {
     delay1(2);
  if(S4==0)
  {
   SpeedSet+=10;  //设定速度+10
  }
    }
    if(S5==0)
    {
     delay1(2);
    if(S5==0)
  {
   SpeedSet-=10;   //设定速度-10
  }
     }
     
}
/**************************************************************
PID控制
**************************************************************/
unsigned int PID()
{
  int dError=0,Error=0,B;
  Error=SpeedSet-CurrentSpeed;  //当前误差
  sumError=Error+sumError; //误差和
  dError=Error-lastError; //误差偏差
  lastError=Error;
  B=kp*Error+ki*sumError+kd*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);
}
/***************************************************************
LCD1602
写命令函数
*****************************************************************/
void SendCommandToLCD(unsigned char LCDCommand)
{
P0=LCDCommand;
LCD_RS=0;
delay1(2);
LCD_EN=1;
delay1(2);
LCD_EN=0;
delay1(2);
}
/*****************************************************************
LCD1602
写数据函数
******************************************************************/
void SendDataToLCD(unsigned char LCDData)
{
P0=LCDData;
LCD_RS=1;
delay1(2);
LCD_EN=1;
delay1(2);
LCD_EN=0;
delay1(2);
}
/********************************************************************
void display
*********************************************************************/
void Display()
{
  DisplayNumber(SpeedSet*10,8,5);
  DisplayNumber1(CurrentSpeed*10,8,5); //因为要精确到小数点后一位,所以我先*10

}

/*********************************************************************
void DisplayNumber() 预设转速显示 Setspeed
**********************************************************************/
void DisplayNumber(unsigned int DisplayData,unsigned char StartPosition,unsigned char Longth_Number)
{
   unsigned char i=0;

SendCommandToLCD(0x80+StartPosition+7);   //小数位
SendDataToLCD(DisplayData%10+0x30);
DisplayData=DisplayData/10;
SendCommandToLCD(0x80+StartPosition+6);   //0x2E显示小数点
SendDataToLCD(0x2e);
   
for(i=Longth_Number;i>0;i--)
{
  SendCommandToLCD(0x80+StartPosition+i);
  SendDataToLCD(DisplayData%10+0x30);
  DisplayData=DisplayData/10;
}
}
/**********************************************************************
void DisplayNumber2() 实时转速显示CurrentSpeed
***********************************************************************/
void DisplayNumber1(unsigned int DisplayData1,unsigned char StartPosition1,unsigned char Longth_Number1)
{
   unsigned char a=0;
   SendCommandToLCD(0xC0+StartPosition1+7);   //小数位
   SendDataToLCD(DisplayData1%10+0x30);
   DisplayData1=DisplayData1/10;
   SendCommandToLCD(0xC0+StartPosition1+6);   //0x2E
   SendDataToLCD(0x2e);
   
   for(a=Longth_Number1;a>0;a--)
   {
   SendCommandToLCD(0xC0+StartPosition1+a);
   SendDataToLCD(DisplayData1%10+0x30);
   DisplayData1=DisplayData1/10;
   }
}

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沙发
ID:746195 发表于 2020-5-7 16:05 | 只看该作者
楼主你好,我现在也在做这方面的的设计,想需要你的资料参考一下
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