基于單片機(jī)的直流電機(jī)PWM調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的直流電機(jī)PWM調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)I摘 要MCS-51PWM信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)對直流電PWMPWMPWM信號(hào)占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制其輸入信號(hào)波形等均作了詳細(xì)的闡述。另外，本系統(tǒng)中使用了測速發(fā)電機(jī)對直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，經(jīng)過濾波電路后，將測量值送到A/DPIPI運(yùn)算程序，初始化程序等的編寫思路和具體的程序?qū)崿F(xiàn)。關(guān)鍵詞：PWM信號(hào)，測速發(fā)電機(jī)，PI運(yùn)算，直流電動(dòng)機(jī)IIABSTRACTThisarticlemainlyintroducesthemethodtogeneratethePWMsignalbyusingMCS-51single-chipcomputertocontrolthespeedofaD.C.motor.ItalsoclarifiesprinciplesofPWMandthewaytoadjustthedutycycleofPWMsignal.What’smore,tachogeneratorisusedinthissystemtomeasurethespeedofD.C.motor.TheresultofthemeasurementissenttoA/Dconverterafterpassingthefilteringcircuit,andfinallythefeedbacksingleisstoredinthesingle-chipcomputerandparticipatesinacalculation.Asforthesoftware,thisarticleintroducesindetailtheideaoftheprogrammingandhowtomakeit.Keywords: PWMsignal、tachogenerator、PIcalculationDCMotorII目錄目錄引言 1課題背景 1開發(fā)背景 1選題意義 2研究方法及調(diào)速原理 2直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式 4控制程序的設(shè)計(jì) 5系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 6系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖及單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6AT89S51單片機(jī)簡介 6AT89S51單片機(jī)的組成 6CPU及部分部件的作用和功能 7AT89S51單片機(jī)引腳圖 8單片機(jī)系統(tǒng)中所用其他芯片選型 8地址鎖存器 8程序存儲(chǔ)器 9數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 10AT89S51單片機(jī)擴(kuò)展電路及分析 PWM信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì) 13PWM的基本原理 13系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與分析 13H橋的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案 14功率放大驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 16芯片IR2110性能及特點(diǎn) 16IR2110的引腳圖以及功能 16IR2110的極限參數(shù)和限制： 17主電路設(shè)計(jì) 19延時(shí)保護(hù)電路 19III目錄主電路 19輸出電壓波形 22測速發(fā)電機(jī) 225.4.1電機(jī)速度的測量并顯示功能仿真 22濾波電路 23A/D轉(zhuǎn)換 23芯片ADC0809介紹 23ADC0809的引腳及其功能 24系統(tǒng)功能調(diào)試 25系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì) 28PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖及參數(shù)計(jì)算 28系統(tǒng)中的部分程序設(shè)計(jì) 29單片機(jī)資源分配 29主程序 29程序流程圖 33總結(jié) 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37IV本科畢業(yè)論文1引言課題背景開發(fā)背景在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，自動(dòng)控制系統(tǒng)，電子儀器設(shè)備、家用電器、電子玩具等等方面，直流電機(jī)都得到了廣泛的應(yīng)用。大家熟悉的錄音機(jī)、電唱機(jī)、錄相機(jī)、直流電機(jī)，大體上可分為四類：幾相繞組的步進(jìn)電機(jī)、永磁式換流器直流電機(jī)、伺服電機(jī)、兩相低電壓交流電機(jī)直流電機(jī)的特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，最大轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)速控制容易，調(diào)速后效率很高。與交流調(diào)速相比，直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，維護(hù)工作量大。隨著大功率晶體管的問世以及矢量控制技術(shù)的成熟，使得矢量控制變頻技術(shù)獲得迅猛發(fā)適用范圍：直流調(diào)速器可以應(yīng)用在造紙印刷、紡織印染、光纜設(shè)備、電工技術(shù)設(shè)盡管如此，我認(rèn)為設(shè)計(jì)一個(gè)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，不論是從學(xué)習(xí)還是實(shí)踐的角度，對一名機(jī)電工程專業(yè)的大學(xué)生都會(huì)產(chǎn)生積極地作用，有利于提高學(xué)習(xí)熱情。1本科畢業(yè)論文選題意義直流電機(jī)擁有有良好的起制動(dòng)性能，可應(yīng)用于在大范圍內(nèi)的平滑調(diào)速，也可廣泛的應(yīng)用于許多需要調(diào)速或正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中。在控制角度來看，直流調(diào)速更是交流拖動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。早期的控制系統(tǒng)較大部分以模擬電路作為基礎(chǔ)，有運(yùn)算放大器、非線性集成電路和少量數(shù)字電路等，控制系統(tǒng)的硬件部分功能比較復(fù)雜，功能比較單一，而且軟件系統(tǒng)不靈活、不好調(diào)試，不利于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用范圍。伴隨著單片機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展，使得許多控制功能算法以及軟件得以完成，為直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制提供了更大的發(fā)展空間，并使系統(tǒng)達(dá)到更高的性能。采用單片機(jī)構(gòu)成控制系統(tǒng)，可以節(jié)約人力資源和降低系統(tǒng)成本，從而有效的提高工作效率。素的影響，故系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性及準(zhǔn)確性得不到保證，甚至出現(xiàn)事故。目前，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)數(shù)字化已經(jīng)走向?qū)嵱没殡S著電子技術(shù)的高度使直流電機(jī)調(diào)速技術(shù)又進(jìn)入到一個(gè)新的階段，智能化、高可靠性已成為它發(fā)展的趨勢。因此實(shí)現(xiàn)直流無級(jí)調(diào)速對我們社會(huì)生產(chǎn)和生活有著重大的意義。研究方法及調(diào)速原理直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)勵(lì)磁方式不同，分為自勵(lì)和他勵(lì)兩種類型。不同勵(lì)磁方式的機(jī)械特性曲線有所不同。對于直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有以下公式：2本科畢業(yè)論文n=U/C-TR/CC （公式1-1）c 內(nèi) rc其中：U—電壓；R

—?jiǎng)?lì)磁繞組電阻；內(nèi)—磁通(Wb)；C—電勢常數(shù)；C—轉(zhuǎn)矩常量。c r由上式可知，直流電機(jī)的速度控制分兩種方法，有電樞控制法和磁場控制法比較兩種方法優(yōu)劣，對于磁場控制法，其控制功率較小，低速傳動(dòng)時(shí)易受到磁極飽和限制，而高速傳動(dòng)時(shí)又受到換向火花和換向器結(jié)構(gòu)限制。所以磁場控制法并不合適，電樞控制法在電機(jī)調(diào)速中是比較常用的方法。直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)是多種多樣的,但任何直流電機(jī)都包括定子部分和轉(zhuǎn)子 部分,這兩部分間存在著一定大小的氣隙,使電機(jī)中電路和磁場發(fā)生相對運(yùn) 動(dòng).直流電機(jī)定子部分主要由主磁極,電刷裝置和換向極等組成,轉(zhuǎn)子部分主要由電樞繞組,換向器和轉(zhuǎn)軸等構(gòu)成，如圖1-1所示：圖1-1直流電機(jī)的工作原理圖電樞控制即在勵(lì)磁電壓不變的情況下，把控制電壓信號(hào)加到電機(jī)的電樞上，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在電機(jī)調(diào)速中廣泛使用，其中脈寬調(diào)制應(yīng)用廣泛。脈寬調(diào)速的概念是利用一個(gè)固定的頻率來控制電源的接通或斷開，并通過改變一個(gè)周期內(nèi)3本科畢業(yè)論文變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。maxVmax

占空比為D=/T，DD

=Vmax

*D，可見只要改變占空比D，就可以得到不同的電機(jī)速度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式PWMPWM統(tǒng)中占空比是一個(gè)重要參數(shù)，電源電壓不變時(shí)，電樞端電壓的平均值取決于占空比的大小，改變的值可以改變電樞端電壓的平均值：11、定寬調(diào)頻法：保持tt，使周期也隨之改變。11、調(diào)寬調(diào)頻法：保持t不變，只改變 ，使周期或頻率也隨之改變。11、定頻調(diào)寬法：保持周期T(或頻率)不變，同時(shí)改變 和t。11，24本科畢業(yè)論文控制程序的設(shè)計(jì)（t(1)/TMt(0M=t(0)/t(1SS=t(2)/t(0MSM，作為定值存放于任意一個(gè)存儲(chǔ)單元中。等通電時(shí)，對通電單位的時(shí)間的次數(shù)進(jìn)行計(jì)算，且與存儲(chǔ)器內(nèi)容相比較。若計(jì)數(shù)值和給定的值相等時(shí)，則使電動(dòng)機(jī)斷電，若不相等，則要輸出控制脈沖。軟件采用定時(shí)中斷進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)單片機(jī)上電后，系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。當(dāng)按動(dòng)P1.1P1.1進(jìn)而控制電壓的大小來決定直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。5本科畢業(yè)論文2系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖及單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)AT89S51PWMPWMA/DPIPWMPWM信號(hào)的產(chǎn)生與放直大流主控芯片A/D濾波測速轉(zhuǎn)換電路發(fā)電機(jī)圖2-1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖AT89S51AT89S51AT89S51CPU8CPU6本科畢業(yè)論文CPU及部分部件的作用和功能中央處理器CPU：它是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制功能。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89S51256RAM12800H—7FH128RAM。內(nèi)部程序存儲(chǔ)器：AT89S514KROM。定時(shí)器：AT89S51216并且以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。中斷控制系統(tǒng)：該芯片共有5個(gè)中斷源，即外部中斷2個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個(gè)和串行中斷1個(gè)。7本科畢業(yè)論文AT89S51單片機(jī)系統(tǒng)中所用其他芯片選型地址鎖存器地址鎖存器可以選擇多種,828274LS37374LS37374LS3738D當(dāng)使能端呈高電平時(shí)，鎖存器中的內(nèi)容可以更新，而在返回低電平的瞬間實(shí)現(xiàn)鎖存。如果此時(shí)芯片的輸出控制端為低，也即是輸出三態(tài)門打開，鎖存器中的地址信息便可以通過三態(tài)門輸出。其引腳圖如下所示：8本科畢業(yè)論文程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是單片機(jī)的又一個(gè)重要組成部分，其中程序存儲(chǔ)器是單片機(jī)中非常重EPRO（紫外線可擦除型271（2KB273（4KB、27256（32KB）等，另外還有＋5VE2PROM2816（2KB、2864（8KB）16KB27128作為程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展芯片，在滿足系統(tǒng)要求的前提下還存有一定的擴(kuò)展空間，是本系統(tǒng)最合適的程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展芯片。27128的引腳圖如圖所示：9本科畢業(yè)論文數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器AT89S51128B128BRAMRAM6116(2KB)、6264(8KBDRAM2164(8KBIRAME2PROME2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展常使用隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片，用的較多的是Intel公司的2KB62648KB8KB626410本科畢業(yè)論文AT89S51單片機(jī)擴(kuò)展電路及分析接線分析：接線分析：P0.7---P0.0：這8個(gè)引腳共有兩種不同功能，分兩種不同情況。第一種是AT89S51P0I/OP0.7---P0.0I/OAT89S51P0.7---P0.0CPU8CPU數(shù)據(jù)。P2.7---P2.0I/O8P0P3.7---P3.0：該組引腳能為傳送用戶輸出/輸入的數(shù)據(jù)。其第二功能作為控11本科畢業(yè)論文制用，每個(gè)引腳不盡相同。V為+5V電源線，VCC

為接地線。ALE/PROG：地址鎖存/P0AT89S51CPUP0.7---P0.0位地址，AT89S518P0.7---P0.0EA/VPP

：允許片外的存儲(chǔ)器/編程電源線，可以控制AT89S51選擇使用片內(nèi)ROMROMEA=1EA=0允許使用片外。XTAL1XTAL2AT89S51OSCXTAL23vAT89S51OSCC1C2們同樣可以微調(diào)f。OSC12本科畢業(yè)論文PWMPWM調(diào)速采用PWM（PulseWidthModulation）脈寬調(diào)制，工作原理：通過產(chǎn)生矩形波，改變占空比，以達(dá)到調(diào)整脈寬的目的。PWM的定義:脈寬調(diào)制(PWM)是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。模擬信號(hào)的值可以連續(xù)變化，其時(shí)間和幅度的分辨率都沒有限制。系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與分析電動(dòng)機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)模塊的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)具體電路見下圖。本電路采用的是基于PWM原理的H型橋式驅(qū)動(dòng)電路。PWMPWMH24電路中的作用是防止晶體管產(chǎn)生不當(dāng)反向電壓，以及電機(jī)兩端電流和晶體管13本科畢業(yè)論文上的電流過大保護(hù)。5v5V，還有三極管本身有壓降，電機(jī)兩端電壓4VTLP521-2集成塊，將控制的部分和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的部分相隔離。輸入端各通過一個(gè)三極管增大光耦的驅(qū)動(dòng)電流；電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分通過外接12VH橋的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案H4H三極管通電。據(jù)不同的三極管對的導(dǎo)通通電的情況，電流會(huì)從右至左或相反方向流過電機(jī)，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。因此要想使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使對角線上兩個(gè)三極管通電。例如，當(dāng)Q2管與14本科畢業(yè)論文Q13Q1＋＋Q3Q2Q3Q1Q13Q1＋＋15本科畢業(yè)論文功率放大驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)IR2110功能。IR2110IR2110是美國國際整流器公司利用自身獨(dú)有的高壓集成電路以及無閂鎖CMOS1990IR2110壓或高速的功率器件柵極驅(qū)動(dòng)的單片式集成驅(qū)動(dòng)器。它可以把驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)和低壓MOSFETIGBTIR2110（LO）（HO1210MOSFET127510KΩ的電阻。（COM：下通道MOSFETsMOSFET3（Vcc2。5（VsMOSFETMOSFET16本科畢業(yè)論文（V3B戶的輸出極電源相連，對Vcc的參數(shù)要求為大于—0.5V。引腳9（VDD

為了抗干擾，該端應(yīng)該通過高性能的去耦網(wǎng)絡(luò)的接地，該端可以和引腳3（Vcc）使用同一個(gè)電源，同樣也可以把他們分開使用兩個(gè)相互獨(dú)立電源。1（HIN）1（LINMOS件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入端。在應(yīng)用過程中，接用戶脈沖部分相對應(yīng)的兩路輸出，一

-0.5V

+0.5V，這里V

與V分別把他們相連接到ss cc ss ccIR211013（Vss）9（VDD

）端電壓值。1（SDIR2110號(hào)全部被封鎖，其對應(yīng)的輸出端是低電平，但當(dāng)該端接到低電平時(shí)，則10121（Vss2引腳8、引腳14、引腳4：為空引腳。如圖4.2IR2110的極限參數(shù)和限制：最大高端工作電源電壓V：-0.3V至525VB門極驅(qū)動(dòng)輸出最大（脈沖）電流IOMAX

：2A最高工作頻率fmax

：1MHz工作電源電壓Vcc：-0.3V至25V17本科畢業(yè)論文貯存溫度Tstg

：-55至150°CT：-40125°CA允許最高結(jié)溫Tjmax

：150°C邏輯電源電壓VDD

：-0.3V至VSS

+25V允許參考電壓Vs臨界上升率dVs/dt：50000V/μsVs：V-25VV+0.3VB B高端懸浮輸出電壓VHO

：Vs-0.3VV+0.3VB邏輯輸入電壓VIN

：Vss-0.3V至VDD

+0.3V邏輯輸入?yún)⒖茧妷篤ss：Vcc-25V至Vcc+0.3V低端輸出電壓VLO

：-0.3V至Vcc+0.3VP：DIP-141.6WD圖4.218本科畢業(yè)論文主電路設(shè)計(jì)延時(shí)保護(hù)電路利用IR2110芯片的完善設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)保護(hù)電路。R2110MOSMOS通路的危險(xiǎn)。主電路從上面的原理可以看出，產(chǎn)生高壓側(cè)門極驅(qū)動(dòng)電壓的前提是低壓側(cè)必須有開關(guān)的動(dòng)作，在高壓側(cè)截止期間低壓側(cè)必須導(dǎo)通，才能夠給自舉電容提供充電的通路。因此在這個(gè)電路中，Q1、Q4Q2、Q3PWMIC1HINIC2LINIC1LINIC2HINHINQ1Q4體的操作步驟如下：IC1LOHOVBICHOQ1Q1IC2HOLOQ3C3VB、ICHOQ4Q419本科畢業(yè)論文Q1Q4整個(gè)的回路。此時(shí)直流電機(jī)正轉(zhuǎn)。HINLINQ2Q3向工作電壓。其具體的操作步驟如下：IC1LOHOQ1Q2D1C1Q1HOLOQ3Q4Q3VccD2C3Q4Q3Q2整個(gè)的回路。此時(shí)，直流電機(jī)反轉(zhuǎn)。因此電樞上的工作電壓是雙極性矩形脈沖波形，由于存在著機(jī)械慣性的緣故，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由矩形脈沖電壓的平均值來決定的。PWMT，HINt1，這里忽略死區(qū)時(shí)間，那么LINT-t1。HIND=t1/T那么電樞電壓的平均值為：Vout

=[t1-(T-t1)]V/T=(2t1–T)V/T=(2D–1)V定義負(fù)載電壓系數(shù)為λ，λVout

/V,λ2D1THINt1D

out

的目的。20本科畢業(yè)論文D0—1λ在±1λ實(shí)現(xiàn)電機(jī)正向的無級(jí)調(diào)速。當(dāng)λ=0.5Vout

=0,此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0；0.5<λ<1Vout

為正，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)λ=1Vout

=V,電機(jī)正轉(zhuǎn)全速運(yùn)行。21本科畢業(yè)論文輸出電壓波形圖電壓波形測速發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)是輸出電動(dòng)勢與轉(zhuǎn)速成比例的微特電機(jī)，分為直流與交流兩種。EnE=knk被測機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，所以測速發(fā)電機(jī)又可以稱為一種速度傳感器。測速發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，作為一種檢測速度元件，它可以調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也可以通過反饋?zhàn)饔?，用以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性或者系統(tǒng)的精度。電機(jī)速度的測量并顯示功能仿真對電機(jī)轉(zhuǎn)速的顯示，為使用者提供了更為直觀的界面。用戶可以根據(jù)液晶顯示屏上的數(shù)字，調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，為調(diào)速提供了方便。從顯示數(shù)字的穩(wěn)定程度，22本科畢業(yè)論文也可以判斷電機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性。若顯示數(shù)字幾乎不變，則說明電機(jī)工作十分穩(wěn)定；與之相反，顯示數(shù)字不停地變化，則說明電機(jī)工作非常不穩(wěn)定。圖 直流電機(jī)系統(tǒng)的Proteus仿真濾波電路圖 濾波電路A/DADC0809ADC0809是8位、逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換芯片，具有地址鎖存控制的8路模擬23本科畢業(yè)論文開關(guān)，應(yīng)用單一的+5V電源，其模擬量輸入電壓的范圍為0V---+5V，其對應(yīng)的數(shù)字量輸出為00H---FFH，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs，無須調(diào)零或者調(diào)整滿量程。ADC0809的引腳及其功能ADC080928IN---IN8ALE0 7許，VREF

、VREF

接基準(zhǔn)電源，在精度要求不太高的情況下，供電電源就可以作為基準(zhǔn)電源。START是芯片的啟動(dòng)引腳，其上脈沖的下降沿起動(dòng)一次新的A/D轉(zhuǎn)換。EOCOE允許端。CLKDB---DBADDAADDBADDC0 7824本科畢業(yè)論文系統(tǒng)功能調(diào)試仿真整體圖如下：直流電機(jī)的調(diào)試功能仿真如下圖：1、正轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，數(shù)碼管最高位顯示“三”,其它三位先所給定頻率，如下圖：25,,，""E2F下圖：E3、輸出波形如下：4、加速分5檔，波形依次如下：26本科畢業(yè)論文5、減速分5檔，波形如下：27本科畢業(yè)論文7.系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)PI圖3.1轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖按照典型II型系統(tǒng)的參數(shù)選擇方法,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)和電阻電容值關(guān)系如下:Kn=Rn/R0 Tn=Rn/Cn Ton=1/4R0*ConP=10KWU=220VI=55An=1000/Ro=40Rn=470Cn=0.2uFCon=1uF則：Umax=220VUmin=（220/0.9）*0.5=122VYi-1=0 W=1000/P=Kp=Rn/Ro=11.7I=Kp*T/Ti=12528本科畢業(yè)論文系統(tǒng)中的部分程序設(shè)計(jì)單片機(jī)資源分配工作寄存器0組R-RO 7

00H-07H數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 30H-7FHPSW.4（RS0） PSW.3(RS=0) 01 0P0口地址 80HP1口地址 90HP2口地址 A0HP3口地址 B0H堆棧（SP） 81H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制TCON88H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制TMOD89H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0低字節(jié)TL08AH高字節(jié)TH08CH定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1低字節(jié)TL18BH高字節(jié)TH18DH1——PI（u）i中斷0——A/D采樣 P1口預(yù)置 WP0口測量值（實(shí)測Y）主程序0000 AJMP START29本科畢業(yè)論文START： CLR PSW.4CLR PSW.3 0CLR CMOV R0

，4FHCLEAR1：MOVCLRINCDJNZA，30HAAR，CLEAR1；清零30-7FH0SETBTR0；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0工作MOVTMODE，#01H；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在方式1SETBEA；總中斷開放SETBIT0；置INTO為降沿觸發(fā)SETBIT1；置INT1為降沿觸發(fā)LJMPMAINLJMPCTCOLCALLSAMPLEFosc

=12MHZ，用一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)50ms，用R作計(jì)數(shù)器，置初值14H，到2定時(shí)時(shí)間后產(chǎn)生中斷，每執(zhí)行一次中斷服務(wù)程序，讓計(jì)數(shù)器內(nèi)容減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器內(nèi)容減為0時(shí)，則到1s。30本科畢業(yè)論文PI控制算法:U

+K(e

)+(K*T/T)*ei i-1 p

i-1

p i i令P=KP

I=K*T/TP Ii i-1 i i-1T——采樣周期iT=RCi i-1 i i-1T——采樣周期iT=RCK=R/Ri nnp n 0PI程序：SETB EX1；開放中斷1MOV R0，90H；P1口（W）送R0,預(yù)設(shè)MOV R1，80H；P0（Y）R1，實(shí)測MOV A，R0；W給AMOV B，R1；Y給BSUBB A，B；ei給AMOV 7FH，A；ei給7FHMOV 7EH，#00H；e=0給7EHi-1MOV7BH，UmaxMOV7AH,UminAJMPIN；積分項(xiàng)AJMPP；比例項(xiàng)MOVA，R2；Pi給AADDA，R3；Pi+Pp給A31

+P(e

)+I*e本科畢業(yè)論文MOV 7DH，#00H ；Ui-1

=0給7DHADD A，7DH ；Ui-1

+Pi+Pp=Ui給AMOV 7CH,A ；Ui7CHMOV 7DH，7CH ；Ui

i-1MOV A，7BH；Umax給ACJNE A，#Ui，LOOP2；Ui〉Umax轉(zhuǎn)移MOV A，#UiCJNE A，7AH，LOOP3；Ui<Umin轉(zhuǎn)移MOV 90H，7CHUiP1LOOP2：MOV A，7CH；Ui給ACLR CSUBB A，#UmaxRETILOOP3：MOV A，7CH；Ui給ACLR CSUBB A，#UminRETIIN： MOV 6FH，#IMOV A，6FH；I給AMOV B，7FH32；ei給B本科畢業(yè)論文MULAB；Pi=I*ei給AMOVR2，A；Pi給R2RETIP： MOV6EH，#PCLRCMOVA，7FH；ei給ASUBBA，7EH；ei-e Ai-1MOV7EH，7FH；ei給ei-1MOVB，6EHMULAB（ei-ei-1）*PAMOVR3，A；Pp給R3RETI程序流程圖33索加U:i.索加U:i.-1+P已十Pd=UiUi ..Ui -0一開始取設(shè)定w,諸歡計(jì)賓慌茬ei.=W-Yi計(jì)筍積分項(xiàng)計(jì)筍積分項(xiàng)Pi=IeiPp=p"'(e:i.－ei-1)i.nP工 訂出毛會(huì)娑女34本科畢業(yè)論文總結(jié)本文所述的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是以低價(jià)位的單片微機(jī)AT89S51為核心的而通過單