直流电机PWM调速大典

1、一、/*关于频率和占空比的确定，对于12M晶振，假定PWM输出频率为1KHZ,这样定时中断次数 * *设定为C=10，即0.01MS中断一次，则TH0=FF,TL0=F6;由于设定中断时间为0.01ms，这样* *可以设定占空比可从1-100变化。即0.01ms*100=1ms * */ #include #define uchar unsigned char /* * TH0和TL0是计数器0的高8位和低8位计数器，计算办法:TL0=(65536-C)%256; * * TH0=(65536-C)/256,其中C为所要计数的次数即多长时间产生一次中断；TMOD是计数器* * 工作模式选择，0

2、X01表示选用模式1,它有16位计数器，最大计数脉冲为65536,最长时 * * 间为1ms*65536=65.536ms * */ #define V_TH0 0XFF #define V_TL0 0XF6 #define V_TMOD 0X01 void init_sys(void); /*系统初始化函数*/ void Delay5Ms(void); unsigned char ZKB1,ZKB2; void main (void) init_sys(); ZKB1=40; /*占空比初始值设定*/ ZKB2=70; /*占空比初始值设定*/ while(1) if (!P1_1) /如果

3、按了+键，增加占空比 Delay5Ms(); if (!P1_1) ZKB1+; ZKB2=100-ZKB1; if (!P1_2) /如果按了-键，减少占空比 Delay5Ms(); if (!P1_2) ZKB1-; ZKB2=100-ZKB1; /*对占空比值限定范围*/ if (ZKB199) ZKB1=1; if (ZKB1=100) click=0; if (click=ZKB1) /*当小于占空比值时输出低电平，高于时是高电平，从而实现占空比的调整*/ P1_3=0; else P1_3=1; if (click=ZKB2) P1_4=0; else P1_4=1; 要不要考虑

4、定时太短，中断服务程序还没有执行完？二 、/#includeunsigned int a, b;/-void time0() interrupt TF0_VECTOR TL0 = (65536-50000)%256; TH0 = (65536-50000)/256; /50ms12MHz a+; if(a=20) a=0; /在这里调整周期. else if(ab) P2 = 0xff; /在这里调整占空比. else P2 = 0x00; P0 = (b / 10) 19) b = 19; /占空比等级最大为19/-void X1_INT() interrupt IE1_VECTOR b-;

5、 if(b 1) b = 1; /占空比等级最小为1./-void main() TMOD = 0x01; /T0定时方式1 TH0 = (65536-50000) / 256; /50ms12MHz TL0 = (65536-50000) % 256; TR0 = 1; ET0 = 1; EX0 = 1; EX1 = 1; IT0 = 1; IT1 = 1; EA = 1; a = 0; b = 10; while(1) ; 三、/*/* 程序名：PWM直流电机调速 */* 晶振：11.00592 MHz CPU型号：AT89C51 */* 直流电机的PWM波控制，可以直接的调速从0到20级

6、的调速 */*/ #include#define TH0_TL0 (65536-1000)/设定中断的间隔时长unsigned char count0 = 50;/低电平的占空比unsigned char count1 = 0;/高电平的占空比bit Flag = 1;/电机正反转标志位,1正转，0反转sbit Key_add=P2 0; /电机减速sbit Key_dec=P2 1; /电机加速sbit Key_turn=P2 2; /电机换向sbit PWM1=P26;/PWM 通道 1，反转脉冲sbit PWM2=P27;/PWM 通道 2，正转脉冲unsigned char Time_

7、delay;/*函数声明*/void Delay(unsigned char x);void Motor_speed_high(void);void Motor_speed_low(void);void Motor_turn(void);void Timer0_init(void);/*延时处理*/void Delay(unsigned char x)Time_delay = x;while(Time_delay != 0);/等待中断，可减少PWM输出时间间隔/*按键处理加pwm占空比，电机加速*/void Motor_speed_high(void)/if(Key_add=0) Delay

8、(10); if(Key_add=0) count0 += 5; if(count0 = 100) count0 = 100; while(!Key_add);/等待键松开/*按键处理减pwm占空比，电机减速*/void Motor_speed_low(void)if(Key_dec=0) Delay(10); if(Key_dec=0) count0 -= 5; if(count0 = 0) count0 = 0; while(!Key_dec ); /*电机正反向控制*/void Motor_turn(void)if(Key_turn = 0) Delay(10); if(Key_turn

9、 = 0) Flag = Flag; while(!Key_turn);/*定时器0初始化*/void Timer0_init(void)TMOD=0x01; /定时器0工作于方式1TH0=TH0_TL0/256;TL0=TH0_TL0%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;/*主函数*/void main(void)Timer0_init();while(1) Motor_turn(); Motor_speed_high(); Motor_speed_low();/*定时0中断处理*/void Timer0_int(void) interrupt 1 using 1TR0 = 0;/设置

10、定时器初值期间，关闭定时器TL0 = TH0_TL0 % 256;TH0 = TH0_TL0 / 256 ;/定时器装初值TR0 = 1;if(Time_delay != 0)/延时函数用 Time_delay-; if(Flag = 1)/电机正转 PWM1 = 0; if(+count1 = 100) count1=0; else /电机反转 PWM2 = 0; if(+count1 = 100) count1=0; /四、/【转】 基于STC12C4052AD单片机电位器调节PWM控制微型直流电机无级调速实验2011-09-16 13:49转载自 分享最终编辑 wannenggong用S

11、TC单片机做完电压表演示后，很想做一做STC片内A/D转换与PWM的联用，此前曾用过它的PWM功能，是双键控制LED发光管调光的应用，此次决定搞一次电位器调光/调速的实验；器材如下：1.STC12C4052AD单片机最小系统。2.10K可调电阻。3.光驱出/进仓驱动微电机一只。电路图如下：实验程序如下：/*基于STC单片机的电位器调节微型直流电机无级调速演示程序-wannenggong程序根据杜洋的程序模板改编由电位器获得直流变量经片内ADC进行A/D转换，转换值控制片内PWM驱动微电机*/#include /单片机头文件#include /51基本运算（包括_nop_空函数）#define

12、uchar unsigned char#define uint unsigned intuint M;sbit ON=P30;/*函数名：毫秒级CPU延时函数调 用：DELAY_MS (?);参 数：165535（参数不可为0）返回值：无结 果：占用CPU方式延时与参数数值相同的毫秒时间备 注：应用于1T单片机时i600，应用于12T单片机时i125/*/void DELAY_MS (uint a)uint i;while( a- != 0)for(i = 0; i 600; i+);/*函数名：8位A/D转换函数调 用：? = Read ();参 数：无返回值：8位的ADC数据结 果：读出指

13、定ADC接口的A/D转换值，并返回数值备 注：适用于STC12C2052AD系列单片机（必须使用STC12C2052AD.h头文件）*/uchar Read (uchar CHA)uchar AD_FIN=0;/存储A/D转换标志/*以下为ADC初始化程序*/ CHA &= 0x07;/选择ADC的8个接口中的一个（0000 0111 清0高5位） ADC_CONTR = 0x40;/ADC转换的速度设定 _nop_(); ADC_CONTR |= CHA; /选择A/D当前通道 _nop_(); ADC_CONTR |= 0x80; /启动A/D电源 DELAY_MS(1); /使输入电压达

14、到稳定（1ms即可?/*以下为ADC执行程序*/ ADC_CONTR |= 0x08; /启动A/D转换（0000 1000 令ADCS = 1） _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); while (AD_FIN =0) /等待A/D转换结束 AD_FIN = (ADC_CONTR & 0x10); /0001 0000测试A/D转换结束否 ADC_CONTR &= 0xE7; /1111 0111 清ADC_FLAG位, 关闭A/D转换,return (ADC_DATA); /返回A/D转换结果（8位）/*PWM初始化函数*/void PWM_init (v

15、oid)CMOD=0x02; /PCA工作模式设定 CL=0x00;/PCA计数器低8位置0 CH=0x00;/PCA计数器高8位置0CCAPM1=0x42; /设置为脉宽调节PWM方式（0100 0010） CCAP1L=0x00; /CCAP1L复位 CCAP1H=0x00; /CCAP1H复位 CR=1; /启动PCA定时器/*PWM1占空比赋值函数*/void PWM1_set (uchar a)/输出为可调方波CCAP1L=a; /CCAP1L赋值CCAP1H=a; /CCAP1H赋值/*函数名：主函数调 用：无参 数：无返回值：无结 果：程序开始处，无限循环备 注：*/void m

16、ain (void)PWM_init ();P1M0 = 0x03; /P1.0/P1.1：0000 0011（高阻）P1M1 = 0x00; /P1.0/P1.1：0000 0000ON=1;while(1)if(ON=0)/STC软件下载提示信号检测ISP_CONTR=0x60;/从STC的ISP区开始运行程序的软件复位设置elseM=Read(0);/P1.0口模拟量转换PWM1_set(M);/转换结果为PWM赋值结果与结论：经实验，调整KW，电机由停止到最高转速可以平滑过渡，若将电机换成LED则可均匀调光。用于电机调速时，由于电机的最小启动电压的限制，5V系统中只能在1.8V/4.8

17、V之间调节，由此看来，实际应用时，务必要选择具有减速机构的直流电机才有价值，另外，此实验只是在电机无负荷状态下进行的演示，实际应用时，有必要加入速度反馈系统，进行闭环控制，才能得到真实结果，至于反馈信号的获得，有磁电式、光电式、霍尔元件等等方法很多，在此就不细究了，至此，这片STC芯片的主要功能应用实验就告一段落了。程序发现问题，欢迎切磋。如若实验，粘贴/编译即可，若实际应用还应全面考量，如涉及实际应用系统设计及问题，恕本人爱莫能助。/五、/.PWM定义脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控

18、制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。2.PWM控制的基本原理理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上

19、时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。图1形状不同而冲量相同的各种窄脉冲面积等效原理： 分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图2a所示。其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。图2冲量相同的各种窄脉冲的响

20、应波形3. PWM相关概念占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间 与 该PWM的时钟周期的时间之比如，一PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也就是说PWM的占空比就是1：5。分辨率：占空比最小能达到的值，如8位的PWM，理论的分辨率就是1：255(单斜率)， 16位的的PWM理论就是1：65535(单斜率)。频率：如16位的PWM，它的分辨率达到了1：65535，要达到这个分辨率，T/C就必须从0计数到65535才能达到。相对于周期就是65535*计数脉冲时间。双斜率

21、/ 单斜率：假设一个PWM从0计数到80，之后又从0计数到80. 这个就是单斜率。假设一个PWM从0计数到80，之后是从80计数到0. 这个就是双斜率。可见，双斜率的计数时间多了一倍，所以输出的PWM频率就慢了一半，但是分辨率却是1：(80+80) 1：160，就是提高了一倍。假设PWM是单斜率，设定最高计数是80，我们再设定一个比较值是10，那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数，直到计数到设定值80)，单片机就会根据你的设定，控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反，这样，就是PWM的最基本的原理了。4.单片机产生PWM4.1：单片机控制开关电源方式单片机控制

22、开关电源,单从对电源输出的控制来说,可以有几种控制方式.其一是单片机输出一个电压(经DA芯片或PWM方式),用作电源的基准电压.这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压,可以用按键输入电源的输出电压值,单片机并没有加入电源的反馈环,电源电路并没有什么改动.这种方式最简单.其二是单片机扩展AD,不断检测电源的输出电压,根据电源输出电压与设定值之差,调整DA的输出,控制PWM芯片,间接控制电源的工作.这种方式单片机已加入到电源的反馈环中,代替原来的比较放大环节,单片机的程序要采用比较复杂的PID算法.其三是单片机扩展AD,不断检测电源的输出电压,根据电源输出电压与设定值之差,输出PWM波,直接控

23、制电源的工作.这种方式单片机介入电源工作最多.第三种方式是最彻底的单片机控制开关电源,但对单片机的要求也最高.要求单片机运算速度快,而且能够输出足够高频率的PWM波.这样的单片机显然价格也高.4.2：使用单片机产生PWMMCS51单片机假设51单片机晶振频率为12MHz。51单片机内部含有两个16位可编程定时器/计数器，可设置计数器位数16位，13位，8位计数器位数16，振荡周期12分频后脉冲计数，则计数一次为1us，每个PWM周期为65536us，频率为1*/65536=15Hz。频率太低，导致开关电源严格的电惯性。计数器位数13，振荡周期12分频后脉冲计数，则计数一次为1us，每个PWM周

24、期为8192us，频率为1*/8192=122Hz。音频范围之内，不可忍受。计数器位数8，振荡周期12分频后脉冲计数，则计数一次为1us，每个PWM周期为256us，频率为1*/256=3906Hz。音频范围之内，且频率远远低于现阶段开关电源的频率范围。AVR单片机AVR单片机采用精简指令集,时钟频率最高为16MHz。如果PWM分辨率为10位,那么PWM波的频率也就是开关电源的工作频率为/1024=15625(Hz)。在音频范围之内，且开关电源工作在这个频率下显然不够。取PWM分辨率为9位,这次开关电源的工作频率为/512=32768(Hz),在音频范围外,可以用,但距离现代开关电源的工作频率

25、还有一定距离.不过必须注意,9位分辨率是说功率管导通-关断这个周期中,可以分成512份,单就导通而言,假定占空比为0.5,则只能分成256份.考虑到脉冲宽度与电源的输出并非线性关系,需要至少再打个对折,也就是说,电源输出最多只能控制到1/128,无论负载变化还是网电源电压变化,控制的程度只能到此为止.还要注意,上面所述只有一个PWM波,是单端工作.如果要推挽工作(包括半桥),那就需要两个PWM波,上述控制精度还要减半,只能控制到约1/64.对要求不高的电源例如电池充电,可以满足使用要求,但对要求输出精度较高的电源,这就不够了.综上所述,AVR单片机只能很勉强地使用在直接控制PWM的方式中.综上

26、，使用单片机产生PWM波形是远远不够的，因此个人觉得单片机参与的开关电源完全可以胜任第二种工作方式，单片机一方面完成开关芯片的PID控制，一方面完成人机接口。/六、/其实用一个定时器就够了，外部中断接按键，一个用来频率加，一个用来频率减，即做调节频率用，8路频率从P0口输出，定时器产生中断，比如1us，那么我到1us时对P0.0取反，同时中断里在定义一个变量t1，那么t1计中断次数，假如计到5时我让P1.0取反，儿至于计到几有外部中断来定义，比如定义一个全局变量f，INT0按一次则f+，INT1S按一次f- -，如此频率得以控制，定时器处理如下： void TIME0_ISR(void) in

27、terrupt 2 t1+; if(t1=f) p00=p00; if(t1=f) p01=p01; if(t1=f) p02=p02; if(t1=f) p03=p03; if(t1=f) p04=p04; if(t1=f) p05=p05; if(t1=f) p06=p06; if(t1=f) p07=p07; f=0; 当然这只是简单的用51本身资源产生而已，还可以用专门的外围电路来实现，我给你一个四路频率产生程序，思想如上，已验证过/*四路频率产生器*/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*常量定义*

28、/sbit pwm1=P10; /第一路频率 1s内产生5000个脉冲sbit pwm2=P11; /第二路频率 1s内产生1000个脉冲sbit pwm3=P12; /第三路频率 1s内产生2500个脉冲sbit pwm4=P13; /第四路频率 1s内产生500个脉冲uchar cout1,cout2; /分别用来定义时间宽度uchar t0_max=10,t1_max=100;/*定时器0初始化函数*/void time0_ini() /定时0初始化 TMOD=0X02; /采用定时器0，选择模式2TH0=0xA3; /0.1ms定时TL0=0Xa3;ET0=1; /允许定时器溢出中断 TR0=1; /启动定时器 /*外部中断0初始化*/void INT0_ini() EX0=1; /外部中断0允许 IT0=1; /选择边沿触发方式 /*定时器1初始化*/void time1_ini() TMOD=0X20; /采用定时器1，选择模式2 TH1=0XA3 ; /定时0.1ms TL1=0XA3; ET1=1; /允许定时器中断 TR1=1;