运动控制-M法T法测速单片机程序设计

上课时间设置计划用纸m法、t测速单片机程序设计摘褥子本设计是m方法，t速度测量单片机编程。使用STC89C52微控制器作为控制器，使用此微控制器的外部中断和计时器对编码器输出的脉冲进行采样，以计算电机的速度。您可以使用按键调整参数(例如m、t、Tc、Tt)和速度测量方法，以提高此设计的适应性。参数选择结果和电动机速度计算结果均显示在LCD1602中。关键字：STC89C52，m方法，t速度测量，LCD1602，马达速度IAbstractThis design as m，t-law velocity measurement of single-chip computer programming。Using STC 89 c 52 single-chip computer as the controller，Using the micro controllers external interrupts and timers for encoder output pulse iscan be adjusted usi Ng touch tone m，t law velocimtry parameters such As z，TT and TC，As well As in speed measurement method of choiceparameter selection and calculation of motor speed results are available on LCD 1602。Keywords: STC 89 c 52、m、T方法、the LCD1602、Motor speed列表第一章简介11.1旋转编码器11.2数字速度测量的准确度指数21.2.1分辨率21.2.2速度测量错误率21.3M速度测量21.4T速度测量3第二章硬件系统设计52.1 STC89C52简介52.2硬件电路62.3.1时钟电路62.3.2显示电路72.3.3速度检测电路72.3.4按键输入电路8第三章系统软件设计93.1 master programming 93.1 M速度测量程序设计103.2 T速度测量程序设计11摘要12参考文献13附录a系统结构图14附录b主要c语言来源15第一章简介1.1旋转编码器旋转编码器是测量旋转速度的装置，光电旋转编码器将输出轴的角度位移、角速度等机械量转换为相应的电脉冲，并输出到数字量输出(REP)。分为绝对和增量两种。技术参数主要包括每转脉冲数(数十到数千个)和电源电压等。单向输出是旋转编码器的输出是一组脉冲，而双向输出的旋转编码器输出两组A/B相位差为90度的脉冲，这两组脉冲不仅可以测量旋转速度，还可以测量旋转方向。1，增量编码器增量编码器轴旋转时，有相应的相位输出。旋转方向的判别和脉冲数的增减应使用背面的正向电路和计数器来实现。计数起点可以任意设置，并允许无限累积和多圆测量。在每个旋转中，还可以将脉冲z信号发送到参考机器零。如果脉冲是固定的，并且需要提高分辨率，则可以使用具有90度相位差a，b的双向信号来增加原始脉冲数。增量旋转编码器图，如图1-1所示。图1-1增量旋转编码器图2、绝对值编码器绝对值编码器轴旋转器具有与位置1对应的代码(二进制、BCD代码等)输出，从而可以从代码大小的变化中确定正向和位移在什么位置。此时不需要检查正向回路。停电或关机后重新启动重新测量时，绝对零代码可以正确读取停电或关机位置代码，并正确查找零代码。一般来说，绝对值编码器的测量范围为0 360度，但是特殊模型也可以进行多圆测量。1.2数字速度测量的准确度指数1.2.1分辨率定义分辨率：更改与计数值相对应的旋转速度的量，显示为符号q。如果正在测量的速度从n1更改为N2时，出现次数节点值以1为增量，则此速度测量方法的分辨率为分辨率q越小，速度测量装置对速度变化检测越敏感，速度测量的准确度越高。1.2.2速度测量错误率速度测量误差比：速度实际值与测量值的差值与实际值的比率速度测量误差率反映了速度测量方法的正确性，越小，准确度越高。速度测量误差率的大小取决于速度测量要素的制造精度，与速度测量方法有关。1.3 M速度测量m方法是将测量单位时间内的脉搏数转换为频率，测量时间内存在前后半脉冲问题，可能会有两个脉的误差。速度越低，测量时间内脉冲数越少，误差所占的比例越大，因此，m方法必须测量高速。要降低最小测量速度，可以增加编码器线数或增加测量单位时间，以尽可能多地使用一次收集的脉冲数。计算公式为：时钟Z=倍频系数x编码器晶格数。m速度测量的分辨率：m速度测量错误率：在上述中，z和Tc都是常数，因此速度n与脉冲数成正比。高速M1较大，量化误差较小，随着速度减少误差的增加而增加。因此，m速度测量仅适用于高速分段。1.4 T速度测量t方法是通过转换两个脉冲之间的时间周期来获得频率。由于半小时单位的问题，可能会有一小时单位的误差。速度越高，测量周期越小，误差所占的比例越大，所以t方法必须测量低速。要提高速度测量的上限，可以减少编码器中的脉冲数，或使用更小、更精确的计时单位使一次测量的时间值尽可能大。计算公式为：t速度测量分辨率t速度测量错误率在低速时，编码器测量相邻脉冲间隔长，高频时钟脉冲数M2更多，因此误差比小，速度精度高，t速度测量适合于低速段。第二章硬件系统设计2.1 STC89C52简介STC89C52是具有8K系统可编程闪存的低功耗高性能CMOS8位微控制器。STC89C52在单个芯片上配备8位CPU和系统可编程Flash，可为众多嵌入式控制应用程序提供高度灵活、高效的解决方案。8k字节闪存、512字节Flash、32位I/O端口线、watch dog计时器、嵌入式4KB EEPROM、MAX810重置电路、2个16位计时器/计数器、1个6矢量级别2中断结构、全双工串行端口。STC89X52还支持两种软件，可降至0Hz静态逻辑操作，并允许用户选择睡眠模式。在空闲模式下，CPU死机，RAM、计时器/计数器、串行端口和中断继续运行。以断电保护方式存储RAM内容，振荡器冻结，单芯片微型计算机的所有操作停止，直到进行下一次中断或硬件重置。最高工作频率35MHz，6T/12T可选。单片机是指集成在一个芯片上的完整计算机系统。虽然大部分功能都集成在较小的芯片上，但它包含了整个计算机所需的大部分内容，如CPU、内存、内部和外部总线系统。同时集成通信接口、计时器、实时时钟等外围设备。现在，最强大的单芯片系统还可以将声音、图像、网络、复杂的输入和输出系统集成到单个芯片上。微控制器也称为微控制器，因为它最初用于工业控制领域。微控制器是由芯片内专用于CPU的处理器开发的。最早的设计应用于严格的控制单元，通过将大量外围设备和CPU集成到一个芯片上，可以更容易地将计算机系统集成到更小、更复杂的东西中。Intel的Z80是第一个根据这个想法设计的处理器，之后，单一晶片微型电脑和专用处理器分离图2-2微控制器结构图2.2硬件电路2.3.1时钟电路STC89C52内部有用于构成振荡器的高增益逆相放大器，pin RXD和TXD分别是此放大器的输入和输出。时钟可以内部或外部方式生成。如图4-2 (a)所示，内部时钟电路将外部定时组件连接到RXD和TXD针脚时，内部振荡器产生自激振荡。时序元件通常使用由石英晶体和电容组成的并行谐振电路。晶体振动频率可以从12 MHz到12 MHz之间选择，电容值可以从5到30pf之间选择，电容值的大小起到微调频率的作用。电路图2-3如下：图2-3 STC89C52的时钟电路2.3.2显示电路本设计的显示部分使用只能显示英文字母和数字的液晶显示器LCD1602，因此参数的说明将被英文语义或符号取代，尤其是。显示参数、模式和计算后的速度。图2-4显示了电路原理图2.3.3速度检测电路光电编码器是开放泄漏输出，连接到单片机时，必须增加抗拉能力。编码器输出部连接到51单片机外部中断0针，因此，只要接收到脉冲，就可以触发外部中断。图2-5速度测量电路原理图2.3.4键输入电路关键点输入用于调整速度测量模式和更改参数值。一个关键点是确定按钮，一个是加号按钮，一个是选择模式时为t方法选择关键点的关键点。另一个是减号按钮，用于在选择模式时选择m方法的关键点。调整参数时，请根据减号的值调整参数。电路图见图2-6。图2-6键输入电路第三章系统软件设计3.1主程序设计设计程序运行时，通过键击首先选择速度测量方法，然后在速度测量方法中设置参数(如t和z)。选择m速度测量时，外部中断0和计时器0同时打开，计时时间Tc从外部中断读取脉冲数M1，最终计算并显示速度。如果选择t速度测量，则仅打开外部中断0，并在外部中断检测到第一个脉冲时打开计时器0启动计数。检测到第二个脉冲的是关闭计时器计算速度。图3-1周流程图。图3-1周程序流程图3.1 M速度测量程序设计在选定m速度测量模式的情况下，打开外部中断0，当计时器0在特定时间内启动时，外部中断开始计算脉冲数。到了时间，关闭外部中断和计时器，读取外部中断数并计算速度。m速度测量程序流，如图3-2所示。图3-2 M转速测量仪流程图3.2 T速度测量程序设计程序初始化完成后，选择t速度测量模式，仅打开外部中断0，并在外部中断检测到脉冲的第一跳时打开计时器0的中断开始计时。当外部中断检测到第二次跳跃时，关闭外部中断0和计时器并读取计时的时间值。图3-3 T转速测量仪流程图：图3-3 T转速测量仪流程图总结本设计是单片机的电机速度测量。我已经掌握了STC89C52的使用方法，但是把读书的m方法、t速度测定法应用于练习，使我更深入地理解了。对这次的课程设计有很深的感触。尽管困难重重，但总的来说收获颇丰。但是当你看到自己的结果。如果在实践中发现自己的一些不足，就要进一步提高和改善。这次课程设计任务是电机速度测量系统，由于实际调试中出现的各种问题，在设计和调试中学到了很多知识。此外，作为具有坚实专业知识的前提，我相信在整个设计和调试过程中，我可以充满信心和耐心，对自己充满信心，顺利完成这次设计任务。在调试中不断发现和解决问题，这是再学习的过程。本身是为自己的一项运动，培养自己独立思考和解决问题的能力。这样就可以在各方面提高和完善自己，将自己的各方面提升到新的水平，同时为以后的工作打下基础。参考文献1彭洁华。电子技术课程设计指南M湖南大学：高等教育出版社，19992新型高精度测速方法探讨J。安徽机电学报，1997年02号。3张友德。单片机原理M。上海：复旦大学出版社2005。4康华光。电子技术基础。数字部分(第4版)。北京：高等教育出版社，20005张锡福。传感器。北京：机械工业出版社，20016陈敏森。现代电动机调速技术G:科学技术文件出版社，20047俞海生。微机控制技术选型。北京：清华大学出版社，1999年8李秀红。微机控制技术M。北京：北京航空航天大学出版社，1995年9高伟。AT89单片机原理及应用。北京：国防产业出版社2008。10 Schroeder、ME Wolman、RL Wetterneck、TB Carayon、p . tubing misload allows free flow event with smart intrusion pumpansesthesiology，2006年11 R Gabrie