采用PIC單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制設(shè)計(jì)？

PIC單片機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，第一，哈佛總線結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)上這一系列的單片機(jī)不僅僅沿用了哈佛體系結(jié)構(gòu)，更嘗試了使用哈佛 總線結(jié)構(gòu)，這為其在流水作業(yè)中各項(xiàng)指令可以更好地執(zhí)行提供了技術(shù)保障;第二，在尋址方式上，其他類型的單片機(jī)尋址方式往往在五種以上，這樣的優(yōu)勢(shì)就是尋找操作數(shù)更加方便;第三，在代碼壓縮率上，PIC系列單片機(jī)能夠存放的指令多達(dá)一千余條，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他類型的單片機(jī).在節(jié)省程序存儲(chǔ)空間上，優(yōu)勢(shì)更加明顯，PIC單片機(jī)在引腳上更少，功能更為強(qiáng)大。在步進(jìn)電機(jī)中其控制器設(shè)計(jì)在下面進(jìn)行介紹：

步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)和混合式步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他控制電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它是通過(guò)輸入脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制的，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。它具有高精度的定位、位置及速度控制、具定位保持力、動(dòng)作靈敏、開回路控制不必依賴傳感器定位、中低速時(shí)具備高轉(zhuǎn)矩、高信賴性、小型、高功率等特征，使其具有廣泛的應(yīng)用。

PIC單片機(jī)處理器經(jīng)過(guò)檢測(cè)按鍵、外部電位器和模擬量、外部PWM信號(hào)、上位機(jī)信號(hào)和電機(jī)傳感器 信號(hào),將取來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后,送到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊進(jìn)而驅(qū)動(dòng)控制直流電機(jī)相應(yīng)動(dòng)作,同時(shí),為了讓電機(jī)平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn),將電機(jī)傳感器傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)PID算法和頻率同步算法,計(jì)算結(jié)果和檢測(cè)電機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)送LCD顯示模塊顯示,讓客戶較清楚地了解電機(jī)實(shí)時(shí)情況,以便相應(yīng)的操作。

該系統(tǒng)的整個(gè)軟件設(shè)計(jì)全部采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想,由系統(tǒng)初始化、按鍵識(shí)別、顯示等模塊組成。 其中,系統(tǒng)初始化、按鍵識(shí)別及顯示模塊在主程序中完成,而中斷服務(wù)完成TMR0定時(shí)1s溢出中斷、 TMR1外部計(jì)數(shù)溢出中斷、TMR3的1us計(jì)數(shù)溢出中斷、外部脈沖下降沿捕獲中斷及A/D轉(zhuǎn)換中斷 等。

基于PIC單片機(jī)技術(shù)的直流電機(jī)控制器要想順利的運(yùn)行主要包括PIC單片機(jī)控制程序以及上位機(jī)的參 數(shù)設(shè)置程序兩大部分。其中，單片機(jī)程序主要包括主程序以及功能鍵處理程序，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中點(diǎn) 擊顯示程序和對(duì)鍵盤參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的程序，對(duì)運(yùn)行中轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量的程序等部分。在直流電機(jī)多速 控制器系統(tǒng)中，PIC單片機(jī)扮演的是整個(gè)系統(tǒng)控制核心的角色，利用鍵盤對(duì)每一段的運(yùn)行參數(shù)，諸如 鍵盤輸入電路、電源電路、基準(zhǔn)電壓電路，D/A轉(zhuǎn)換電路、顯示電路等進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中也 能夠借助電腦設(shè)置，將各項(xiàng)參數(shù)下載到單片機(jī)，系統(tǒng)運(yùn)行中單片機(jī)首先對(duì)二進(jìn)制的控制量進(jìn)行輸 出，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換電路順利的實(shí)現(xiàn)將對(duì)應(yīng)模擬電壓輸送直至直流伺服放大器中預(yù)先設(shè)定值的輸入 端。完成該步操作之后，伺服放大器依照輸入的模擬電壓情況，開始與之相對(duì)應(yīng)的電壓輸出，以此 實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，并在此基礎(chǔ)上完成對(duì)直流電機(jī)同軸的光電編碼器的檢測(cè)，從而進(jìn)行轉(zhuǎn) 速測(cè)量，確保在實(shí)際運(yùn)行中各樣數(shù)據(jù)能夠被及時(shí)有效的檢測(cè)，提高直流電機(jī)控制器的運(yùn)作質(zhì)量。有 了以上的結(jié)構(gòu)作保證，整個(gè)系統(tǒng)就可以保證順利、科學(xué)的實(shí)現(xiàn)功能的有效應(yīng)用。

基于PIC單片機(jī)技術(shù)的直流步進(jìn)電機(jī)控制器系統(tǒng)運(yùn)行框架如下：首先進(jìn)行開機(jī)初始化，該步驟完成后，利用鍵盤進(jìn)行子程序掃描，檢查鍵按下情況，沒(méi)有出現(xiàn)按鍵按下則繼續(xù)進(jìn)行掃描，該過(guò)程中主機(jī)是處 于待機(jī)狀態(tài)的，倘若出現(xiàn)按鍵按下則會(huì)進(jìn)行延時(shí)等待，等待時(shí)間為100Ms，之后再檢查及是否位于 閉合狀態(tài)，一旦處于閉合狀態(tài)，那么操作系統(tǒng)將直接調(diào)用按鍵，進(jìn)行子程序鍵值確認(rèn)，判斷是設(shè)置 鍵進(jìn)入到了鍵盤設(shè)置的參數(shù)程序，還是運(yùn)行鍵進(jìn)入到了電機(jī)的運(yùn)行程序，還是下載鍵進(jìn)入到了參數(shù)下載的程序中，在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，系統(tǒng)中其他的鍵值是需要返回進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)的。在上位機(jī)界 面中，由于進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)速的參數(shù)能夠進(jìn)行及時(shí)的設(shè)置以及串行通信。