直流電機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(四)

3.7 按鍵、顯示與通訊模塊

按鍵主要用來(lái)接收外部的命令和判斷門(mén)的位置。當(dāng)有人經(jīng)過(guò)客車(chē)門(mén)時(shí)，按下“開(kāi)門(mén)鍵”。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有開(kāi)門(mén)鍵按下時(shí)，將設(shè)定PWM波形占空比大于0.5，電機(jī)正轉(zhuǎn)，此時(shí)門(mén)開(kāi)。當(dāng)門(mén)開(kāi)到極限位置時(shí)，安裝在門(mén)兩端的限位開(kāi)關(guān)1閉合，單片機(jī)檢測(cè)到該信息后，禁止PWM輸出，電機(jī)停轉(zhuǎn)。當(dāng)人經(jīng)過(guò)后，按下關(guān)門(mén)鍵，此時(shí)單片機(jī)將占空比設(shè)定為小于0.5，電機(jī)反轉(zhuǎn)，此時(shí)門(mén)開(kāi)始關(guān)閉。在關(guān)門(mén)過(guò)程中，若遇到障礙物，則電機(jī)反轉(zhuǎn)，門(mén)打開(kāi)。若未遇到障礙物，當(dāng)門(mén)完全關(guān)閉時(shí)，限位開(kāi)關(guān)2閉合，單片要檢測(cè)到該信息后，也禁止PWM輸出，電機(jī)停止，表明門(mén)已關(guān)閉。

液晶LCD1602主要用來(lái)實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流。

ATmega16和PC機(jī)通訊采用RS-232接口，將電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的各類(lèi)參數(shù)如轉(zhuǎn)速、電流等發(fā)送到上位機(jī)，以便于分析電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。單片機(jī)TTL電平，而串行通訊采用RS-232電平，兩者電平不一致，需經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換，由MAX232完成。電路如圖3-13所示。

圖 3-13 按鍵、顯示與通訊電路

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

以上主要介紹了系統(tǒng)的硬件組成與設(shè)計(jì)，軟件部分由別外一名同學(xué)完成，下面只對(duì)部分進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。

4.1 AVR單片機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介

常用的AVR開(kāi)發(fā)軟件主要有：AVR Studio、GCCAVR(WinAVR)、ICC AVR、IAR AVR及CodeVision AVR等。由于ICC AVR集成了C編譯器，增加了軟件模塊，編譯環(huán)境簡(jiǎn)潔，生成的代碼結(jié)構(gòu)緊湊、效率高，支持并口下載。缺點(diǎn)是不支持仿真調(diào)試。這里我們選擇ICC AVR作為軟件編寫(xiě)和編譯環(huán)境。

4.2 數(shù)據(jù)處理

4.2.1 轉(zhuǎn)速計(jì)算

由光電編碼盤(pán)型號(hào)HEDS5500-100，可知電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)輸出脈沖數(shù)為100。若電機(jī)轉(zhuǎn)速為n(r/min),則光電編碼器輸出脈沖頻率fop為：

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