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PIC单片机控制的电动自行车驱动系统C程序
__发布时间:2025-02-01 16:39:54
PIC
单片机控制的电动自行车驱动系统
C
程序
.46.
#include <pic.h>
//电动车双闭环程序,采用双闭环方式控制电机,以得到最好的zh 转速性能,并且可以
//限制电机的最大电流。本应用程序用到两个CCP 部件,其中CCP1 用于PWM 输出,以控
//制电机电压;CCP2 用于触发AD,定时器TMR2、TMR1,INT 中断,RB 口电平变化中断,
//看门狗以及6 个通用I/O 口
#define AND 0xe0 //状态采集5,6,7 位
#define CURA 0X0a //电流环比例和积分系数之和
#define CURB 0X09 //电流环比例系数
#define THL 0X6400 //电流环最大输出
#define FULLDUTY 0X0FF //占空比为1 时的高电平时间
#define SPEA 0X1d //转速环比例和积分系数之和
#define SPEB 0X1c //转速环比例系数
#define GCURHILO 0X0330 //转速环最大输出
#define GCURH 0X33 //最大给定电流
#define GSPEH 0X67 //最大转速给定
#define TSON 0X38 //手柄开启电压1.1 V,TSON*2 为刹车后手柄开启电压,即
//2.2 V
#define VOLON 0X4c //低电压保护重开电压3.0 V 即33 V
#define VOLOFF 0X49 //低电压保护关断电压2.86 V 即31.5 V
volatile unsigned char DELAYH,DELAYL,oldstate,speed,
speedcount,tsh,count_ts,count_vol,gcur,currenth,
voltage; //寄存器定义
static bit sp1,spe,ts,volflag,spepid,lowpower,
off,shutdown,curpid; //标志位定义
static volatile unsigned char new[10]={0xaf,0xbe,0xff,0x7e,0xcf,
0xff,0xd7,0x77,0xff,0xff}; //状态寄存器表
//------------PIC16F877 初始化子程序------------
void INIT877()
{
PORTC=0X0FF; //关断所有MOSFET
TRISC=0X02; //设置C 口输出
PIE1=0X00; //中断寄存器初始化,关断所有中断
TRISA=0XCF; //设置RA4,RA5 输出
TRISB=0XEF; //RB 口高三位输入,采集电机三相的霍尔信号
PORTC=new[(PORTB&AND)>>5]; //采集第一次霍尔信号,并输出相应的信号,导通
//两个MOS 管
T2CON=0X01; //TMR2 4 分频
CCPR1L=0X0FF; //初始时PWM 输出全高
CCP1CON=0X0FF; //CCP1 设置为PWM 方式
CCP2CON=0X0B; //CCP2 设置为特殊方式,以触发AD
ADCON0=0X81; //AD 时钟为32 分频,且AD 使能,选择AN0 通道采集手
//柄电压
TMR2=0X00; //TMR2 寄存器初始化
TMR1H=0X00; //TMR1 寄存器初始化
TMR1L=0X00;
T1CON=0X00; //TMR1 为1 分频
CCPR2H=0X08;
CCPR2L=0X00; //电流采样周期设置为TAD=512 μs
PR2=0XC7; //PWM 频率设置为5 kHz
ADCON1=0X02; //AD 结果左移
OPTION=0XFB; //INT 上升沿触发
TMR2ON=1; //PWM 开始工作
INTCON=0XD8; //中断设置GIE=1,PEIE=1,RBIE=1
ADIE=1; //AD中断使能
speedcount=0x00; //转速计数寄存器
speed=0x7f; //转速保持寄存器
spe=1; //低速标志位
sp1=1; //低速标志位
oldstate=0x0ff; //初始状态设置,区别于其他状态
count_ts=0x08; //电流采样8 次,采集1 次手柄
count_vol=0x00; //采样256 次手柄,采集1 次电池电压
ts=1; //可以采集手柄值的标志位
ADGO=1; //AD采样使能
TMR1ON=1; //CCP2 部件开始工作
}
//------------延时子程序---------------
#pragma interrupt_level 1
void DELAY1(x)
char x;
{
DELAYH=x; //延时参数设置
#asm
DELAY2 MOVLW 0X06
MOVWF _DELAYL
DELAY1 DECFSZ _DELAYL
GOTO DELAY1
DECFSZ _DELAYH
GOTO DELAY2
#endasm
}
//-----------状态采集子程序----------------------
void sample()
{
char state1,state2,state3,x;
do {
x=1;
state1=(PORTB&AND); //霍尔信号采集
DELAY1(x);
state2=(PORTB&AND);
}while(state1-state2); //当三次采样结果不相同时继续采集状态
if(state1-oldstate!=0) //看本次采样结果是否与上次相同,不同
//则执行
{oldstate=state1; //将本次状态设置为旧状态
state1=(oldstate>>5);
PORTC=new[state1]; //C 口输出相应的信号触发两个MOS 管
if(sp1==1){spe=1;sp1=0;}
else { //如果转速很低,则spe 置1
spe=0;sp1=0;
speedcount<<=1;
state3=(TMR1H>>2); //否则,spe=0,计转速
speed=speedcount+state3; //speed 寄存器为每256 μs 加1
}
speedcount=0;
}
}
//-----------------AD 采样子程序----------------------
void AD()
{
char x;
ADIF=0; //清AD 中断标志位
if(ts==1){ //如果为手柄采样,则采样手柄值
CHS0=1; //选择电流采样通道
count_vol=count_vol+1; //电池采样计数寄存器
spepid=1; //置转速闭环运算标志
ts=0;tsh=ADRESH; //存手柄值
if(count_vol==0) { //如果电池采样时间到,则选择AN2 通道,采集电池电压
CHS0=0;CHS1=1;volflag=1;x=1;DELAY1(x);ADGO=1;
}
}
else if(volflag==1) { //电池采样完毕,进行相应的处理
CHS1=0;CHS0=1;volflag=0;voltage=ADRESH;lowpower=1;
}
else { //否则,中断为采样电流中断
speedcount=speedcount+1; //speedcount 寄存器加1,作为测量转速用
if(speedcount>0x3d) sp1=1; //如果转速低于1 000 000 μs/(512 μs*3eh*3)
// 则认为为低速状态
currenth=ADRESH;
curpid=1;
count_ts=count_ts-1;
if(count_ts==0) { //如果手柄时间到,则转入手柄采样通道
CHS0=0;count_ts=0x08;ts=1;x=1;DELAY1(x);ADGO=1;
}
}
}
//-------------刹车处理子程序------------------
void BREAKON()
{
char x;
off=0; //off清零,如果是干扰则不复位
shutdown=0;
if(RB0==1) { //如果刹车信号为真,则停止输出电压
ADIE=0; //关AD 中断
INTE=0; //关刹车中断
CCPR1L=FULLDUTY; //输出电压0
TMR1ON=0; //关CCP2,不再触发AD
for(;ADGO==1;) continue;//如正在采样,则等待采样结束
ADIF=0; //ADIF 位清零
CHS0=0; //选择通道0 采样手柄
CHS1=0;
x=1;
DELAY1(x);
do {
ADGO=1;
for(;ADIF==0;)continue;
ADIF=0;
CCPR1L=FULLDUTY;
asm("CLRWDT");
tsh=(ADRESH>>1);
}while(tsh>TSON||RB0==1); //当手柄值大于2.2 V 或刹车仍旧继续时,执行以
//上语句
off=1; //置复位标志
}
}
//---------欠保护子程序-------------------
void POWER()
{
char x;
lowpower=0;
voltage>>=1; //电压值换为7 位,以利于单字节运算
if(voltage<VOLOFF) { //电池电压小于3*k(V)时保护
ADIE=0;
INTE=0;
TMR1ON=0;
CCPR1L=FULLDUTY;
for(;ADGO==1;)continue;
ADIF=0;
CHS0=0;CHS1=1;
x=1;
DELAY1(x);
do{ADGO=1;
for(;ADIF==0;)continue;
ADIF=0;
voltage=(ADRESH>>1);
CCPR1L=FULLDUTY;
asm("CLRWDT");
}while(voltage<VOLON); //电池电压小于35 V 时继续保护
off=1; //置复位标志
}
}
//------------电流环运算子程序-----------------
void CURPI()
{ static int curep=0x00,curek=0x00,curuk=0x00;
union data{int pwm;
char a[2];}b; //定义电流环运算寄存器
curpid=0; //清电流运算标志
curep=curek*CURB; //计算上一次偏差与比例系数的积
if(currenth<2)currenth=2; //如果采样电流为零,则认为有一个小电流以利于
//使转速下降
currenth>>=1;
curek=gcur-currenth; //计算本次偏差
curuk=curuk+curek*CURA-curep; //按闭环PI 运算方式得到本次输出结果,下
//面对结果进行处理
if(curuk<0x00) { //如果输出小于零,则认为输出为零
curuk=0;CCPR1L=FULLDUTY;CCP1X=0;CCP1Y=0;
}
else if(curuk-THL>=0) { //如果输出大于限幅值,则输出最大电压
curuk=THL;CCPR1L=0;CCP1X=0;CCP1Y=0;
}
else { //否则,按比例输出相应的高电平时间到CCPR1 寄存器
b.pwm=THL-curuk;
b.pwm<<=1;
CCPR1L=b.a[1]; //CCPR1L=(b.pwm>>8)&0x0ff;将PWM 寄存器的高半字节
if(b.pwm&0x80!=0) CCP1X=1;
else CCP1X=0;
if(b.pwm&0x40!=0) CCP1Y=1;
else CCP1Y=0;
}
}
//---------------转速环运算子程序-----------------------
void SPEPI()
{ static int speep=0x00,speek=0x00,speuk=0x00;
int tsh1,speed1; //转速寄存器定义
spepid=0; //清转速运算标志
if(spe==1) speed1=0x00; //若转速太低,则认为转速为零
else speed1=0x7f-speed; //否则计算实际转速
if(speed1<0) speed1=0;
speep=speek*SPEB;
tsh1=tsh-0x38; //得到计算用的手柄值
speek=tsh1-speed1;
if(tsh1<0) {speuk=0;gcur=0;} //当手柄值低于1.1 V 时,则认为手柄给定为零
else { //否则,计算相应的转速环输出
if(tsh1>=GSPEH) //限制最大转速
tsh1=GSPEH;
speuk=speuk+speek*SPEA-speep; //计算得转速环输出
if(speuk<=0X00) {speuk=0x00;gcur=0x00;}//转速环输出处理
else if(speuk>GCURHILO) { //转速环输出限制,即限制最大电流约12 A
speuk=GCURHILO;gcur=GCURH;}
else { //调速状态时的输出
gcur=(speuk>>4)&0x0ff;
}
}
}
//-----------主程序-------------------------
main()
{
for(;;){
INIT877(); //单片机复位后,先对其进行初始化
off=0; //清复位标志
for(;off==0;) { //复位标志为零,则执行下面程序,否则复位
if(curpid==1) CURPI(); //电流PI 运算
else if(spepid==1) SPEPI(); //转速PI 运算
else if(lowpower==1) POWER();
else if(shutdown==1) BREAKON();
asm("CLRWDT");
}
}
}
//---------中断服务子程序---------------------
#pragma interrupt_level 1
void interrupt INTS(void)
{
if(RBIF==1) {RBIF=0;sample();}
else if(ADIF==1) AD();
else if(INTF==1) {shutdown=1;INTF=0;} //刹车中断来,置刹车标志
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湖南阳光技术学校常年面向全国招生,是经湖南省人社厅批准设立的正规职业技能培训机构(办学许可证:人社民 1800003000183 号),(统一社会信用代码:91430111MA4QA2DR1A)。深耕技能培训32年,综合评分:94.6/10 ,学校位于长沙市雨花区红花坡路 176 号。学校开设:电工、焊工、钢筋工、家电维修、手机维修、电脑维修、摩托车维修、电动车维修、木工、水电工、瓦工、空调维修、电动工具维修、电机维修、农机维修、安防监控、家电清洗等实战专业培训,采用 “半天理论 + 半天实操” 模式,实操占比超 90%,小班手把手教学,零基础学员也能快速上手。师资团队以双师型专家为主,85% 教师持工程师 / 高级技师职称,一线教学经验丰富。学校提供住宿,收费透明无隐形消费,可协助报考全国通用的特种作业操作证与职业技能等级证书。同时搭建就业与创业支持网络,与 200 + 企业合作,负责推荐工作,助力学员顺利就业或开店。目前招生地区有:中山,固原,银川,玉树,海东,陇南,酒泉,张掖,天水,金昌,兰州,榆林,延安,渭南,铜川,阿里,山南,拉萨,怒江,文山州,楚雄州,普洱,昭通,玉溪,昆明,毕节,铜仁,遵义,贵阳,甘孜州,资阳,达州,宜宾,南充,遂宁,绵阳,泸州,自贡,三亚,崇左,河池,玉林,钦州,梧州,柳州,梅州,肇庆,湛江,佛山,珠海,韶关,湘西州,怀化,郴州,张家界,邵阳,株洲,仙桃,随州,荆州,荆门,襄樊,黄石,驻马店,信阳,南阳,漯河,中卫,石嘴山,海西,海南藏州,黄南州,海北,甘南,庆阳,平凉,武威,白银,嘉峪关,安康,汉中,咸阳,宝鸡,林芝,日喀则,昌都,迪庆,德宏,大理,西双版纳,红河州,临沧,丽江,保山,曲靖,黔东州,黔西州,安顺,六盘水,凉山州,阿坝州,雅安,广安,眉山,内江,广元,德阳,攀枝花,成都,海口,来宾,百色,贵港,北海,桂林,南宁,云浮,揭阳,潮州,清远,阳江,汕尾,惠州,茂名,江门,汕头,深圳,广州,娄底,永州,益阳,岳阳,湘潭,长沙,恩施州,黄冈,孝感,鄂州,十堰,武汉,周口,商丘,三门峡,许昌,焦作,安阳,鹤壁,平顶山,开封,郑州,聊城,滨州,德州,莱芜,日照,泰安,烟台,潍坊,东营,淄博,上饶,济南,抚州,宜春,赣州,新余,九江,景德镇,宁德,南平,泉州,莆田,厦门,宣城,亳州,六安,宿州,黄山,滁州,安庆,淮北,马鞍山,蚌埠,芜湖,合肥,丽水,舟山,衢州,金华,湖州,嘉兴,宁波,宿迁,镇江,盐城,连云港,苏州,徐州,南京,绥化,牡丹江,佳木斯,大庆,鹤岗,哈尔滨,白城,白山,辽源,吉林,葫芦岛,铁岭,盘锦,阜新,锦州,本溪,鞍山,沈阳,锡林郭勒盟,通辽,乌海,吕梁,忻州,晋中,晋城,阳泉,太原,廊坊,承德,保定,邯郸,唐山,宁夏,甘肃,西藏,贵州,重庆,广西,湖南,河南,江西,安徽,江苏,黑龙江,辽宁,山西,天津,四平,内蒙古,吴忠,果洛,西宁,定西,商洛,西安,那曲,黔南州,巴中,乐山,贺州,防城港,东莞,河源,常德,衡阳,咸宁,宜昌,濮阳,新乡,洛阳,菏泽,临沂,威海,济宁,枣庄,青岛,吉安,鹰潭,萍乡,南昌,龙岩,漳州,三明,福州,池州,巢湖,阜阳,铜陵,淮南,台州,绍兴,温州,杭州,泰州,扬州,淮安,南通,常州,无锡,大兴安岭,黑河,七台河,伊春,双鸭山,鸡西,齐齐哈尔,延边,松原,通化,长春,朝阳,辽阳,营口,丹东,抚顺,大连,阿拉善盟,兴安盟,乌兰察布,巴彦淖尔,呼伦贝尔,鄂尔多斯,赤峰,头,呼和浩特,临汾,运城,朔州,长治,大同,衡水,沧州,张家口,邢台,秦皇岛,石家庄,青海,陕西,云南,四川,海南,广东,湖北,山东,福建,浙江,上海,吉林,河北,北京