采用PIC單片機如何實現(xiàn)對電路的控制設計？

PIC單片機的技術優(yōu)勢，第一，哈佛總線結構。在設計上這一系列的單片機不僅僅沿用了哈佛體系結構，更嘗試了使用哈佛 總線結構，這為其在流水作業(yè)中各項指令可以更好地執(zhí)行提供了技術保障;第二，在尋址方式上，其他類型的單片機尋址方式往往在五種以上，這樣的優(yōu)勢就是尋找操作數(shù)更加方便;第三，在代碼壓縮率上，PIC系列單片機能夠存放的指令多達一千余條，遠遠超過其他類型的單片機.在節(jié)省程序存儲空間上，優(yōu)勢更加明顯，PIC單片機在引腳上更少，功能更為強大。在步進電機中其控制器設計在下面進行介紹：

步進電機可分為反應式步進電機、永磁式步進電機和混合式步進電機。步進電機區(qū)別于其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈沖信號來進行控制的，即電機的總轉動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機的轉速由脈沖信號頻率決定。它具有高精度的定位、位置及速度控制、具定位保持力、動作靈敏、開回路控制不必依賴傳感器定位、中低速時具備高轉矩、高信賴性、小型、高功率等特征，使其具有廣泛的應用。

PIC單片機處理器經(jīng)過檢測按鍵、外部電位器和模擬量、外部PWM信號、上位機信號和電機傳感器 信號,將取來的信號經(jīng)過處理后,送到電機驅動電路模塊進而驅動控制直流電機相應動作,同時,為了讓電機平穩(wěn)的運轉,將電機傳感器傳輸過來的信號經(jīng)過PID算法和頻率同步算法,計算結果和檢測電機的有關數(shù)據(jù)送LCD顯示模塊顯示,讓客戶較清楚地了解電機實時情況,以便相應的操作。

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

基于PIC單片機技術的直流電機控制器要想順利的運行主要包括PIC單片機控制程序以及上位機的參 數(shù)設置程序兩大部分。其中，單片機程序主要包括主程序以及功能鍵處理程序，實際運行過程中點 擊顯示程序和對鍵盤參數(shù)進行設計的程序，對運行中轉速進行測量的程序等部分。在直流電機多速 控制器系統(tǒng)中，PIC單片機扮演的是整個系統(tǒng)控制核心的角色，利用鍵盤對每一段的運行參數(shù)，諸如 鍵盤輸入電路、電源電路、基準電壓電路，D/A轉換電路、顯示電路等進行設計。在實際應用中也 能夠借助電腦設置，將各項參數(shù)下載到單片機，系統(tǒng)運行中單片機首先對二進制的控制量進行輸 出，通過D/A轉換電路順利的實現(xiàn)將對應模擬電壓輸送直至直流伺服放大器中預先設定值的輸入 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，開始與之相對應的電壓輸出，以此 實現(xiàn)對直流電機轉速的控制，并在此基礎上完成對直流電機同軸的光電編碼器的檢測，從而進行轉 速測量，確保在實際運行中各樣數(shù)據(jù)能夠被及時有效的檢測，提高直流電機控制器的運作質量。有 了以上的結構作保證，整個系統(tǒng)就可以保證順利、科學的實現(xiàn)功能的有效應用。

基于PIC單片機技術的直流步進電機控制器系統(tǒng)運行框架如下：首先進行開機初始化，該步驟完成后，利用鍵盤進行子程序掃描，檢查鍵按下情況，沒有出現(xiàn)按鍵按下則繼續(xù)進行掃描，該過程中主機是處 于待機狀態(tài)的，倘若出現(xiàn)按鍵按下則會進行延時等待，等待時間為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)將直接調用按鍵，進行子程序鍵值確認，判斷是設置 鍵進入到了鍵盤設置的參數(shù)程序，還是運行鍵進入到了電機的運行程序，還是下載鍵進入到了參數(shù)下載的程序中，在進行檢測的過程中，系統(tǒng)中其他的鍵值是需要返回進入待機狀態(tài)的。在上位機界 面中，由于進行人機界面的設計，對于電機轉速的參數(shù)能夠進行及時的設置以及串行通信。