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»论坛 › 嵌入式/单片机论坛 › 51单片机 › 单片机垂直起降控制程序 PWM输出，PCF8591读取角度
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单片机垂直起降控制程序 PWM输出，PCF8591读取角度

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ID:849756 发表于 2020-12-13 09:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
垂直起降悬臂控制，代码可以实现指定角度悬停，采用PWM输出，PCF8591读取角度，八位数码管显示设定角度与实时角度。

单片机源程序如下:
  1. #include<reg52.h>
  2. #include<intrins.h>
  3. #define DataPort P0
  4. #define CYCLE 10
  5. typedef unsigned char uint8;
  6. typedef unsigned int uint16;
  7. typedef unsigned long uint32;
  8. void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num);
  9. void PWMOUT();
  10. void wucha();
  11. void scan();
  12. void xianshi();
  13. void DelayUs2x(unsigned char t);//us级延时函数声明
  14. void DelayMs(unsigned char t); //ms级延时
  15. void Init_Timer0(void);
  16. bit flag_300ms = 0;
  17. sbit LATCH1=P2^2;
  18. sbit LATCH2=P2^3;
  19. sbit K1 = P3^0;
  20. sbit K2 = P3^1;
  21. sbit PWM = P1^3;
  22. sbit I2C_SDA = P2^1;
  23. sbit I2C_SCL = P2^0;//I2C通信的两个引脚
  24. uint8 AD_value = 0;//AD值
  25. key=0;
  26. TempData[8];
  27. angle=0;
  28. sangle=0;
  29. Proportion=1.5;
  30. Integral=0;
  31. Derivative=0;
  32. Error;
  33. LastError;
  34. PrevError;
  35. out=20;
  36. count=0;
  37. uint8 get_ADC_vaule(uint8 chn);
  38. code dofly_DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 显示段码值0~9
  39. code dofly_WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分别对应相应的数码管点亮,即位码
  40. void main()
  41. {
  42. Init_Timer0();
  43.          while(1)
  44.          {
  45.                   xianshi();
  46.                  scan();
  47.                  wucha();
  48.                  xianshi();
  49.          }
  50. }
  51. void DelayUs2x(unsigned char t)
  52. {   
  53. while(--t);
  54. }
  55. void DelayMs(unsigned char t)
  56. {

  58. while(t--)
  59. {
  60.      //大致延时1mS
  61.      DelayUs2x(245);
  62.          DelayUs2x(245);
  63. }
  64. }
  65. void scan()
  66. {
  67.         P3 = 0xff;
  68.         
  69.         if (P3==0xfe) key=1;
  70. if (P3==0xfd) key=2;
  71. if (P3==0xfb) key=3;
  72. if (P3==0xf7) key=4;
  73. if (P3==0xef) key=5;
  74. if (P3==0xdf) key=6;
  75. if (P3==0xbf) key=7;
  76. if (P3==0x7f) key=8;
  77.                 switch (key)
  78.                 {
  79.                 case 1:
  80.                         {
  81.                  sangle=0;
  82.                                         Proportion=3;
  83. Integral=0;
  84. Derivative=0;
  85.                         }
  86.                 break;
  87.                 case 2:
  88.                 {                        
  89.          sangle=35;
  90.                         Proportion=1.7;
  91. Integral=0.1;
  92. Derivative=0.1;
  93.                 }
  94.                 break;
  95.                 case 3:
  96.                         {
  97.                  sangle=45;
  98.                         Proportion=1.85;
  99. Integral=0;
  100. Derivative=0;}
  101.                 break;
  102.                 case 4:
  103.                 {                        
  104.          sangle=45;
  105.                         Proportion=1.85;
  106. Integral=0.2;
  107. Derivative=0;
  108.                 }
  109.                 break;
  110.                 case 5:
  111.                         {
  112.                  sangle=45;
  113.                         Proportion=1.85;
  114. Integral=0.3;
  115. Derivative=0.1;}
  116.                 break;
  117.                 case 6:
  118.                 {                        
  119.          sangle=50;
  120.                         Proportion=1.5;
  121. Integral=0;
  122. Derivative=0;
  123.                 }
  124.                 break;
  125.                 case 7:
  126.                         {
  127.                  sangle=55;
  128.                         Proportion=1.8;
  129. Integral=0.01;
  130. Derivative=0;}
  131.                 break;
  132.                 case 8:
  133.                 {                        
  134.          sangle=60;
  135.                         Proportion=1.5;
  136. Integral=0;
  137. Derivative=0;
  138.                 }
  139.         }
  140. }
  141.         void xianshi()
  142.         {DelayMs(1);
  143.                         AD_value = get_ADC_vaule(0);//读取通道0的AD值
  144.         
  145.         angle=(float)AD_value*1.41-21;
  146.         TempData[3]=dofly_DuanMa[angle%10];
  147.   TempData[2]=dofly_DuanMa[angle/10%10];
  148.         TempData[1]=dofly_DuanMa[angle/100];
  149.   TempData[7]=dofly_DuanMa[sangle%10];
  150.         TempData[6]=dofly_DuanMa[sangle/10%10];
  151.   TempData[5]=dofly_DuanMa[sangle/100];
  152. }
  153. void wucha()
  154.          {
  155.                  angle=(float)AD_value*1.41-21;
  156.                 Error=sangle-angle;
  157.   PrevError+=Error;
  158.                  out=out+Proportion*Error+Integral*PrevError+Derivative*(LastError-Error);
  159.                  //out=out+Proportion*(Error-LastError)+Integral*Error+Derivative*(Error+PrevError-2*LastError);
  160.    LastError=Error;
  161.                  //out=50;
  162.                  //out=out+Proportion*Error+Integral*Error*0.02+Derivative*Error/0.02;
  163. if(out<0)
  164.    out=0;
  165.    if(out>100)
  166.    out=100;        
  167.         }

  169. void I2C_delay()//I2C延时函数
  170. {
  171.         _nop_();
  172.         _nop_();
  173.         _nop_();
  174.         _nop_();
  175. }

  177. void I2C_start()//I2C起始信号
  178. {
  179.         I2C_SDA = 1;
  180.         I2C_SCL = 1;
  181.         I2C_delay();
  182.         I2C_SDA = 0;
  183.         I2C_delay();
  184.         I2C_SCL = 0;
  185.         I2C_delay();
  186. }

  188. void I2C_stop()//I2C停止信号
  189. {
  190.         I2C_SDA = 0;
  191.         I2C_SCL = 0;
  192.         I2C_delay();
  193.         I2C_SCL = 1;
  194.         I2C_delay();
  195.         I2C_SDA = 1;
  196.         I2C_delay();
  197. }

  199. bit I2C_write(uint8 dat)//I2C写一个字节
  200. {
  201.         bit ack = 0;
  202.         uint8 mask = 0;
  203.         for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
  204.         {
  205.                 if((mask&dat) == 0)
  206.                         I2C_SDA = 0;
  207.                 else
  208.                         I2C_SDA = 1;
  209.                 I2C_delay();
  210.                 I2C_SCL = 1;
  211.                 I2C_delay();
  212.                 I2C_SCL = 0;
  213.                 I2C_delay();
  214.         }
  215.         I2C_SDA = 1;
  216.         I2C_delay();
  217.         I2C_SCL = 1;
  218.         I2C_delay();
  219.         ack = I2C_SDA;
  220.         I2C_delay();
  221.         I2C_SCL = 0;
  222.         I2C_delay();
  223.         
  224.         return (~ack);        
  225. }

  227. uint8 I2C_read_ACK()//I2C读一个字节，并发送应答位
  228. {
  229.         uint8 dat = 0;
  230.         uint8 mask = 0;
  231.         I2C_SDA = 1;
  232.         for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
  233.         {
  234.                 if(I2C_SDA == 0)
  235.                         dat = dat & (~mask);
  236.                 else
  237.                         dat = dat | mask;
  238.                 I2C_delay();
  239.                 I2C_SCL = 1;
  240.                 I2C_delay();
  241.                 I2C_SCL = 0;
  242.                 I2C_delay();
  243.         }
  244.         I2C_SDA = 0;
  245.         I2C_delay();
  246.         I2C_SCL = 1;
  247.         I2C_delay();
  248.         I2C_SCL = 0;
  249.         I2C_delay();

  251.         return dat;
  252. }

  254. uint8 I2C_read_NACK()//I2C读一个字节，并发送非应答位
  255. {
  256.         uint8 dat = 0;
  257.         uint8 mask = 0;
  258.         I2C_SDA = 1;
  259.         for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
  260.         {
  261.                 if(I2C_SDA == 0)
  262.                         dat = dat & (~mask);
  263.                 else
  264.                         dat = dat | mask;
  265.                 I2C_delay();
  266.                 I2C_SCL = 1;
  267.                 I2C_delay();
  268.                 I2C_SCL = 0;
  269.                 I2C_delay();
  270.         }
  271.         I2C_SDA = 1;
  272.         I2C_delay();
  273.         I2C_SCL = 1;
  274.         I2C_delay();
  275.         I2C_SCL = 0;
  276.         I2C_delay();
  277.         return dat;
  278. }

  280. uint8 get_ADC_vaule(uint8 chn)//获取AD值
  281. {
  282.         uint8 value;
  283.         I2C_start();//I2C起始信号
  284.         if(!I2C_write(0X90))//写入PCF8591地址及读写选择位为写
  285.         {
  286.                 I2C_stop();
  287.                 return 0;
  288.         }
  289.         I2C_write(0X40 | chn);//写入PCF8591通道0
  290.         I2C_write(0x00 | chn);//写入PCF8591通道0
  291.         I2C_start();//I2C起始信号
  292.         I2C_write(0x48<<1 | 0x01);
  293.         I2C_read_ACK();//提供转换所需的时钟信号
  294.         value = I2C_read_NACK();//读取上一次转换的结果
  295.         I2C_stop();//I2C结束信号

  297.         return value;
  298. }
  299. void Init_Timer0(void)
  300. {
  301. TMOD |= 0x01;          //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响                     
  302. TH0=0x00;              //给定初值
  303. TL0=0x00;
  304. EA=1;            //总中断打开
  305. ET0=1;           //定时器中断打开
  306. TR0=1;           //定时器开关打开
  307. }
  308. void Timer0_isr(void) interrupt 1
  309. {
  310. static unsigned char count;
  311. TH0=(65536-10)/256;                  //重新赋值 2ms
  312. TL0=(65536-10)%256;

  314. Display(0,8);                // 调用数码管扫描
  315.   count++;
  316. if (count<out)
  317. PWM= 1;
  318. else
  319. PWM=0;
  320. if(count==100)
  321.                 count= 0;
  322.     }
  323. void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num)
  324. {
  325.       static unsigned char i=0;
  326.          

  328.            DataPort=0;   //清空数据，防止有交替重影
  329.        LATCH1=1;     //段锁存
  330.        LATCH1=0;

  332.        DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit]; //取位码
  333.        LATCH2=1;     //位锁存
  334.        LATCH2=0;

  336.        DataPort=TempData[i]; //取显示数据，段码
  337.        LATCH1=1;     //段锁存
  338.        LATCH1=0;
  339.            i++;
  340.        if(i==Num)
  341.               i=0;
  342. }
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ID:328014 发表于 2020-12-13 16:52 | 显示全部楼层
没有原理图 楼主能分享一下吗?
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ID:230742 发表于 2020-12-13 19:37 | 显示全部楼层
我是小白，看过很多设计。看了你的设计，我没明白的是用读取电位器角度。没搞错吧。你设计的是一个飞机啊。难道你要在飞机的电位器上挂个重锤？来读取电位器的角度？
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ID:849756 发表于 2020-12-16 20:57 | 显示全部楼层
啤酒瓶子老大 发表于 2020-12-13 19:37
我是小白，看过很多设计。看了你的设计，我没明白的是用读取电位器角度。没搞错吧。你设计的是一个飞机啊。 ...

阿。这就是一个小diy作品，就控制了单个悬臂
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