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單片機(jī)+DRV8833直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序,霍爾傳感器精確測(cè)速

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ID:254979 發(fā)表于 2017-11-28 23:55 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，采用DRV8833驅(qū)動(dòng)，并用霍爾傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速，測(cè)量精確
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直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，采用DRV8833驅(qū)動(dòng)，并用霍爾傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速，測(cè)量精確.zip (655.84 KB, 下載次數(shù): 163)

msp430單片機(jī)源程序如下:
  1. /*
  2. * DC_Motor.c
  3. *
  4. *  Created on: 8-31
  5. *      Author: zdl
  6. */

  8. #include "global.h"

  10. //---------------------相關(guān)宏定義-------------------------
  11. #define ENCODE_NUM                4                                //測(cè)速碼盤(pán)齒輪數(shù)目
  12. #define MAX_SPEED       340                                //最大轉(zhuǎn)速（r/s）

  14. #define P_Coefficient   11                                //PID反饋中的比例系數(shù)
  15. #define I_Coefficient        2                                //PID反饋中的微分系數(shù)
  16. #define D_Coefficient        1                                //PID反饋中的積分系數(shù)

  18. //---------------------相關(guān)變量定義-----------------------
  19. static uint16_t         ui16Speed_Preset = 0;                //預(yù)設(shè)速度
  20. static uint16_t                ui16Speed_True = 0;                        //實(shí)測(cè)速度,單位XX轉(zhuǎn)/分
  21.            uint16_t                ui16Speed_Measure = 0;                        //實(shí)測(cè)速度,單位XX轉(zhuǎn)/分
  22. static uint16_t         ui16Speed_Pecent = 0;                //速度百分比，用于更新速度曲線(xiàn)
  23. uint16_t         ui16TA0_Overflow_Cnt = 0;        //定時(shí)器溢出計(jì)數(shù)
  24. uint16_t         ui16TA1_Overflow_Cnt = 0;        //定時(shí)器溢出計(jì)數(shù)
  25. static uint8_t         ui8FirstFlag = 1;                        //PID算法中微分項(xiàng)需要判斷首次上電

  27. //---------------------局部函數(shù)聲明---------------------
  28. static void Speed_Disp();
  29. static uint16_t PID_PWM(int16_t i16Error);
  30. static void Get_Fre();

  32. void DC_Motor_Graph()
  33. {
  34.         //-----Draw Title-----
  35.         GrClearDisplay(&g_sContext);
  36.         GrTaskRectDraw();

  38.         //-----繪制轉(zhuǎn)速單位-----
  39.         GrStringDrawCentered(&g_sContext, "(r/s)", AUTO_STRING_LENGTH, 52, 20, OPAQUE_TEXT);

  41.         //-----繪制波形坐標(biāo)軸-----

  43.         GrAxisDraw();
  44.         GrFlush(&g_sContext);
  45. }

  47. void DC_Motor_Begin()
  48. {
  49.         //--------GPIO Init--------
  50.         P2DIR &= ~BIT7;                                //-----測(cè)速中斷IO初始化-----
  51.         P2IES |= BIT7;
  52.         P2IE  |= BIT7;

  54.         P1DIR |= BIT3 +BIT4;                //-----配置P1.3和P1.4電機(jī)PWM控制IO參數(shù)-----
  55.         P1OUT |= BIT3;
  56.         P1SEL |= BIT4;

  58.         //-----TA1 ContinuousMode Init-----
  59.         TIMER_A_configureContinuousMode(__MSP430_BASEADDRESS_T1A3__,//選擇TA1定時(shí)器
  60.                                                                         TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,
  61.                                                                         TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1,
  62.                                                                         TIMER_A_TAIE_INTERRUPT_ENABLE,
  63.                                                                         TIMER_A_DO_CLEAR);
  64.         TA1CTL = TASSEL_2 + MC_2 + TACLR + TAIE; //啟動(dòng)測(cè)速
  65.         //-----TA0.3 PWM Init------
  66.         TIMER_A_generatePWM(  __MSP430_BASEADDRESS_T0A5__,//選擇TA0定時(shí)器
  67.                                                                 TIMER_A_CLOCKSOURCE_SMCLK,
  68.                                                                 TIMER_A_CLOCKSOURCE_DIVIDER_1,
  69.                                                                 SYSMCLK/10000-1,                                                        //PWM 10K
  70.                                                            TIMER_A_CAPTURECOMPARE_REGISTER_3,
  71.                                                            TIMER_A_OUTPUTMODE_SET_RESET ,
  72.                                                            SYSMCLK/10000-1
  73.                                                                    );

  75.         //-----首次PID算法置標(biāo)志位-----
  76.         ui8FirstFlag = 1;                                //PID算法中用于判斷第一次的標(biāo)志位
  77. }

  79. void DC_Motor_Main()
  80. {
  81.         Draw_Histogram(0);                                        //更新柱狀圖
  82.         Get_Fre();
  83.         Speed_Disp();                                                //更新預(yù)設(shè)與實(shí)測(cè)速度值
  84.         Draw_Waveform(&ui16Speed_Pecent,1); //更新速度曲線(xiàn)
  85.         GrFlush(&g_sContext);                                //刷新屏幕
  86.         LPM3;                                                                //執(zhí)行函數(shù)由WDT定時(shí)喚醒
  87. }

  89. void DC_Motor_Quit()
  90. {
  91.         //-----GPIO Quit-----
  92.         P2DIR |= BIT7;
  93.         P2IE  &= ~BIT7;
  94.         P1SEL &= ~BIT4;
  95.         P1OUT &= ~(BIT3+BIT4);
  96.         ui8FirstFlag=1;

  98.         //-----TA0 Quit-----
  99.         TIMER_A_disableInterrupt(__MSP430_BASEADDRESS_T0A5__);

  101.         //-----TA1 Quit-----
  102.         TIMER_A_disableInterrupt(__MSP430_BASEADDRESS_T1A3__);
  103. }

  105. //-------------速度顯示-------------
  106. static void Speed_Disp()
  107. {
  108.         //-----更新變量值-----
  109.         ui16Speed_Preset=MAX_SPEED*ui8Wheel_Pecent/100;
  110.         ui16Speed_Pecent=ui16Speed_True*100/MAX_SPEED;

  112.         //-----刷新顯示-----
  113.         GrStringDrawCentered(&g_sContext, "     ",
  114.                         AUTO_STRING_LENGTH,20,20, OPAQUE_TEXT);                //清除前一次顯示
  115.         GrStringNumberCentered(&g_sContext,
  116.                         ui16Speed_True,0,20,20);

  118.         GrStringDrawCentered(&g_sContext, "     ",
  119.                         AUTO_STRING_LENGTH,113,20, OPAQUE_TEXT);        //清除前一次顯示
  120.         GrStringNumberCentered(&g_sContext,
  121.                         ui16Speed_Preset,0,113,20);
  122.         ui16Speed_True=0;
  123.         ui16Speed_Preset=0;
  124. }

  126. //----PID算法，計(jì)算出PWM占空比,8192等同100%占空比------
  127. static uint16_t PID_PWM(int16_t i16Error)
  128. {
  129.         static int16_t        i16Error_Prev = 0;
  130.         static int16_t        i16Integral = 0;
  131.         int16_t i16P_Component ,i16I_Component ,i16D_Component ;
  132.         int16_t i16Result;

  134.         if(ui8FirstFlag)                        //首次上電缺乏前次誤差，補(bǔ)上。
  135.         {
  136.                 ui8FirstFlag = 0;
  137.                 i16Error_Prev = i16Error;
  138.                 i16Integral=0;
  139.         }

  141.         i16P_Component = P_Coefficient*i16Error;
  142.         i16I_Component = I_Coefficient*i16Integral;
  143.         i16D_Component = D_Coefficient*(i16Error-i16Error_Prev);
  144.         //-----誤差積分-----
  145.         i16Integral += i16Error;
  146.         i16Result = i16P_Component + i16I_Component + i16D_Component;

  148.         //-----輸出限幅----
  149.         if(i16Result > 8192)
  150.                 i16Result = 8192;
  151.         if(i16Result < 0)
  152.                 i16Result = 0;
  153.         return(i16Result);
  154. }

  156. /********************************************************
  157. *
  158. *                         以下函數(shù)需要放置在中斷服務(wù)子函數(shù)中調(diào)用
  159. *
  160. ********************************************************/

  162. //-----WDT中斷定時(shí)更新占空比-----
  163. void Change_PWM_Duty()
  164. {
  165.         int16_t i16Error = ui16Speed_Preset - ui16Speed_True;
  166.         uint32_t ui16PWM_Duty = PID_PWM(i16Error);
  167.         TA0CCR3 = (uint16_t)((ui16PWM_Duty)*TA0CCR0/8192);                //改變PWM占空比
  168. }

  170. //-----測(cè)量實(shí)際轉(zhuǎn)速，此函數(shù)在P2中斷中被調(diào)用-----
  171. static uint16_t ui16PreTemp=0;
  172. void Measure_Freq()
  173. {
  174.         uint32_t Speed_Sum;
  175.         uint16_t ui16Temp;

  177.         ui16Temp=TA1R;
  178.         Speed_Sum = (uint32_t)ui16Temp + (uint32_t)65536*ui16TA1_Overflow_Cnt-ui16PreTemp;//測(cè)速前的值減去測(cè)速后的計(jì)數(shù)值，那么就是在一段時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)的次數(shù)
  179.         ui16PreTemp = ui16Temp;
  180.         ui16TA1_Overflow_Cnt = 0;
  181.         ui16Speed_Measure = (uint16_t)( SYSMCLK / Speed_Sum);        //計(jì)算頻率 ， 開(kāi)孔圓盤(pán)上有許多小孔，開(kāi)孔圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周，光敏元件輸出的電脈沖個(gè)數(shù)等于圓盤(pán)的開(kāi)孔數(shù)，因此，可通過(guò)測(cè)量光敏元件輸出的脈沖頻率
  182. }

  184. //獲取測(cè)量的速度，應(yīng)該是獲取轉(zhuǎn)速
  185. static void Get_Fre()
  186. {
  187.         ui16Speed_True = ui16Speed_Measure/ENCODE_NUM; //返回實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速值，除以齒輪數(shù)目
  188. }

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ID:135635 發(fā)表于 2020-3-26 13:45 | 顯示全部樓層
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