【《双闭环直流调速控制系统的软件部分设计案例》1800字】

双闭环直流调速控制系统的软件部分设计案例1.1主程序设计主程序是采用模块化的编程思想进行编程，主程序主要包括AD采集模块、PWM输出模块、中断模块、键盘模块、显示模块、电流PI调节模块、转速PI调节模块。首先对主程序进行初始化然后进入自检测到系统异常则重新进入初始化;如果系统正常则进入触摸屏子程序，检测键盘按键，根据键盘输入判断所要执行的指令，接着按指令的具体要求直接调用所需要的子程序，经过调用的子程序进入主程序的循环体。主程序流程如图1所示。图1主程序流程图1.2中断程序中断服务程序主要完成了系统转速和电流的反馈调节功能，系统PWM输出的更新，以及故障的判断，流程图如图2所示：图2中断服务子程序流程图1.3PWM输出子程序 PWM输出程序是配合着按键程序以及PI调节器来实现作用的，如果有起动信号，或者加速减速信号发出，则PWM程序接到控制信号，如果是起动信号，那么PWM程序会直接先输出给定好的占空比大小的信号，然后再通过PI调节器的作用对其进行调节；若果是加速或者加速信号，那么PWM程序直接听从PI调节器的作用，对PWM信号的占空比进行调节。1.4转速环设计转速PI调节器主要完成了对转速反馈电路反馈的数字脉冲信号进行计数，通过计算后得到电机当前的转速大小，然后再通过对和给定转速的大小进行比对后进行PI计算，最后将输出的值输入到电流PI调节器中。转速环的软件工作原理为：当速度发生变化比较大时，转速反馈电路将检测到的脉冲信号送入微控制器，由定时器对脉冲信号进行计数并且存在预先设定好的一个变量中，然后拿这个值与给定值进行比较，如果差值的大小超出死去时间范围，则对差值进行PI调节，然后将调节好的值输入到电流调节器中，其流程如图3所示图3转速调节流程图1.5电流环设计电流PI调节器就是通过电流反馈电路把检测到的电流值转变为微控制器所能承受的电压值，通过与转速调节器的输出电压值比较后，把比较的差值进行PI运算，然后用运算得到的差值再加上前一次PWM占空比的输出值一起传送给PWM驱动电路去控制电机的转速。其工作原理为：当电枢端电流发生变化时，电流反馈电路把反馈的电压值输入给微控制器，然后微控制器将这个反馈值与转速环的输出值进行比较，接着把比较的差值进行PI计算，然后把计算的结果与上一次PWM输出值相加一起输出，其流程如图4所示图4电流调节流程图1.6键盘子程序设计 行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，介绍过程如下。判断键盘中有无键按下将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。图5按键程序流程图1.7显示子程序设计显示模块是实现人机对话的重要部分，在这里选用128×64LCD显示器可实现对汉字和字符的显示，该显示器的引脚功能在上面已经做了说明，下面介绍128×64LCD的相关指令。（1）读取状态字当R/W=1，D/I=0时，在E信号为高的作用下，状态分别输出到数据总线上。状态字是了解模块当前工作状态的唯一的信息渠道，在每次对模块操作之前，都要读出状态字判断BUSY是否为“0”。若不为“0”，则计算机需要等待，直至BUSY=0为止。（2）显示开关设置D=1：开显示；D=0关显示。（3）显示起始行设置指令表中DB5～DB0为显示起始行的地址，取值在0～3FH（1～64行）范围内，它规定了显示屏上最顶一行所对应的显示存储器的行地址。（4）页面地址设置页面地址是DDRAM的行地址。8行为一页，DDRAM共64行即8页，DB2-DB0表示0-7页。（5）列地址设置列地址是DDRAM的列地址。共64列，DB5-DB0取不同值得到0-3FH（1-64），代表某一页面上的某一单元地址，列地址计数器在每一次读／写数据后它将自动加一。（6）写显示数据该操作将8位数据写入先前已确定的显示存储器的单元内。操作完成后列地址计数器自动加一。（7）读显示数据该操作将12864模块中的DDRAM存储器对应单位中的内容读出，然后列地址计数器自动加一。根据上面指令结合系统要实行的功能，其显示子程序流程如图所示。