微机原理无刷直流风扇调速与测速分析.docx
工学院微机原理（3级）项目报告项目名称，微机原理课程设计项目题目，无刷克流风扇调速及测速指导老牌：系别，机电系专业：机械设计制造及其门动化组员信息学号：姓名：玉组员信息学号，姓名，郭完成时间，2019年12月01日至2019年J月1日成果：评阅人：书目一、学习目标(1)二、项目要求(1)三、转速测置和调整系统的硬件构成(1)四、程序流程图并说明方案思路(3)五、风扇转速及占空比之间的关系表格和曲线(4)六、设计酊(5)七、分析设计过程出现的问题(12)八、方案总结(13)voidcheck();数据填入数码管函数voidVA1.UE_To_Num(intnum,unsignedchard);voiddirect();/干脆及反馈调整PWM函数voidadjustO：voidDisp1.ayO;voidsend(unsignedchard)：voidsonde(unsignedchar*pd);voidsendc_num(unsignedchar*pd);voidmain()f1.ag_direct=O;f1.ag_send=O;wait=5;PWA1.CoUnI=0,PWMjUrn=I70,Pm1.nIaX=200;TimerOInitO：Timcr2Init();ExtOInitO;UARTInitO;need_steady=1.;接地后起先调整HideVa1.ue=1;接地后显示目标转速K3=1：增加占空比按钮K4=1;削减占空比按钮WhiIe主循环if(f1.ag_k)限制每60ms允许通过按键调整一次PWMJUrnif(!K3&&PWM一turn<190)PB1.turn+;if(!K4&&PWM_turn>10)PWM_turn;f1.ag_k=0;if(f1.ag_direct)checkO;directO;f1.ag_direct=O:wait=4;传送了干脆值后不能立刻进行反馈调整，误差太大了if(f1.ag)限制约1.5s允许调整数码管显示值VA1.UEJrO_Num(500*(SPEEDIemP)/25),4);if(wait>O)wait-：减缓约4.56s才允许反馈调整if(O=wait)M(!need_steady)满意条件时启用转速反馈调整adjust();fIag=O;VA1.,UE_To_Num(PWMturn,O);if(!HideVa1.ue)VA1.UE_To_Num(Target,O);干脆按下K2显示当前的目标转速的值，可以检查有没有收到串口数据if(f1.ag_send)sendc_num(Number);f1.ag_send=O;Disp1.ayO：2、初始化子程序voidTimerOInit(Void)TMODI=0x01;/TO16位定时T1.O=0x33;设置定时初值THO=OxFE;设置定时初值TFO=0：清除TFO标记EA=1;总中断打开ETO=1;定时器0中断打开TRO=1;定时器0起先计时voidTimer2Init(void)RCAP2H=0x28:RCP21.=0x00;定时60msEA=I;打开总中断ET2=1:打开定时器2中断TR2=1;定时器2起先计时voidext1.nit(void)INTO=I;/置高接收口P3.2PXO=I:设置中学断优先级TUO=OxFE;设置定时初值PwmOut=PWM_count<PWM_turn?1.:0;计数值在0199共200个组成;PHb1.tUrn=O时只输出低电平，P端1.tUrn=PnMJnaX时只输出高电平PWM_count+;if(PWb1.count=PWMjnaX)/PWM,count达到顶端时回到初始PWM_count=0;串行中断版务函数接受速度限制吩咐voidseria1.Ointerrupt4staticunsignedcharwrite_point=0;staticbitread_ab1.e=0;unsignedcharTemp;if(RI)/推断是接收中断产生RI=O;标记位清零Temp=SBUF;/读入缓冲区的值if(read_ab1.e)va1uewrite_point=Temp:writc_point+;if(write_point>4)/只读入4个字节f1.ag_direct=1.;/通知主函数可以调整PBI了read_ab1.e=0;write_poin1.=0;wait=4:/马上暂停反馈调整if(Temp='A')'A'作为特征码检测，也可以运用其他的字母来规定限制代码write_point=0;一旦收到A,指针回到开头并且允许接受数据readab1.e=1;1.f(TI)假如是发送标记位，清零TI=O;sending=0:清正在发送标记定时器2调整数码管的刷新速度voidtime2(void)interrupt5using1定时器2中断TF2=0;必要的软件清中断标记COUnt_time+;f1.ag_k=1.;if(count_time>=25)fIag=I;SPEEDjemp=SPEED:SPEED=O;count_time=0:count_scnd+;if(count_send>=5)f1.ag_send=1.;count_send=0:4、协助处理程序检查串口数据Voidcheck()unsignedchari：for(i=0;i<4;i+)if(va1.uei<,0,va1.uei>,9,)va1.uei,O'Target=(va1.ue0,0,)*1000+(va1.ue1->O*)*100+(va1.ue2,0,)*10+(va1.ue3,0,);if(Target>2180Target<280)禁止不行调整范围的PWMSendC("范围外的转速值！n");将数据填入数码管缓存voidVA1.UE_To_Num(intNum,unsignedchard)(unsignedchari：for(i=7;i>3;i")Numberi-d=Num%10;Num=NumZ1.O:干脆调整P1.恻函数voiddirect()if(Target>2180Target<280)禁止不行调整范围的PWMreturn：if(Target<1520)PWM-turn=(0.00003*Target*Target+O.01311.*Target+53.467);/运用分段函数更贴合PWM-n的关系e1.sePWM_turn=(-0.00009*Target*Target+0.4299*Target-302.08);if(PWb1.tUrn>200)PWMJUrn=200;反馈调整P1.锄函数Voidadjust()doub1.enum;num=SPEED_temp*20;if(Target>2180Target<280)禁止不行调整范围的PWMreturn;if(Target<1520)PWM_turn=PWMturn+(0.00006*Target+0.01311)*(Target-num);/J理是dy=f,(x)*dxe1.se属于比例调整PWM_turn=PWM_turn+(0.00018*Target+0.4299)*(Target-num):if(num<(Target4)/防堵转检测directO;wait=4;if(PWM_turn>200)PWM1.Urn=200;数码管显示程序voidDisp1.ayOunsignedcharnum;unsignedintm;for(num=0;num<8：num+)PO=weinum;we1.a=1.;we1.a=O:PO=duanNumbernum：du1.a=1.：du1.a=O;for(m=128：m>0：in-);时间间隔短，利用人眼的余辉效应，觉得每个数码管都始终在亮。发送一个字节Voidsend(unsignedchard)发送一个字节的数据，形参d即为待发送数据。SBIJF=d;将数据写入到串口缓冲sending=1.;设置发送标记WhiIe(Sending);等待发送完毕发送一个字符串VOidsendc(unsignedchar*pd)whi1.e(*pd)!三,0,)/发送字符串,直到遇到O才结束send(*pd);发送一个字符Pd+;移动到下一个字符voidSendC_num(UnSignedchar*pd)unsignedchart：for(t=0;t<8;t+)if(t=4)send(>');Send(*pd)+'O');发送一个字符Pd+;移动到下一个字符sendCn');七、分析设计过程出现的问题1 .在设计PWM的调控方式的过程中，我们遇到了一个选择PWA1.波周期的问题。查阅资料后发觉，PWM波的周期大小能干脆影响小风扇的输出转矩。在实际测试过程中，第一次选用载波脉冲数为200个，载波周期为250US的方式构成周期为50InS的PW我们发觉，此时使风扇恰好保持转动的占空比为35与。其次次选用载波脉冲数为200个，载波周期为500us的方式构成周期为100ms的PWM此时使风扇恰好保持转动的占空比为26%,并且相对上一次的选择在调速过程中，相同的占空比能输出更大的转速。因此相对的，其次种方案调速实力更加优秀。最终选择了用载波脉冲数为200个，载波周期为500us的方式构成周期为100ms的PWMo2 .设计中关于测定转速及占空比的关系的次序也是一个问题。在设计的后期，我们留意到从高占空比测到低占空比以及从低到高测，得到的PIYM-n关系曲线在占空比相同时，转速的差值可以很大，这干脆影响到占空比干脆调整函数的精度。为解决这个问题，利用随机给定占空比的方式测速更为贴合实际的运用状况。因此后期中创建了一个特地用来测定转速及占空比的关系的程序，它能随机指定占空比并且定时几秒后把当前稳定的PWM-n关系发回PC机。八、方案总结依据项目报告的检查要求，我们将项目过程分阶段进行。第一阶段，初步实现用按键调整占空比并输出PWM波让风扇转动：其次阶段让数码管能显示PWM波的占空比状况：第三阶段加入转速测量功能并且用数码管显示转速：第四阶段加入串口通讯功能，主要实现用单片机接受数据；第五阶段制作风扇转速及占空比之间的关系表格和曲线：第六阶段依据关系曲线选择合适的调整方案；最终整合程序并且完成项目实践报告。从结果上看，我们的无刷直流风扇系统已经能实现全部要求的功能，能做到调速及自动稳定转速。为提高该系统的性能，我们可以考虑从改善稳定转速的方案入手，这须要对P1.D调整有深化的了解。
