基于Atmega16單片機(jī)的重物提升控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5 重物提升位移量的計(jì)算
Atmega16微處理器內(nèi)包含3個(gè)獨(dú)立的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊，其中T/C0、T/C2是8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊，T/C1是16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊。硬件設(shè)計(jì)中選擇T0、T1作為正反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器，記錄光電編碼器輸出的正、負(fù)脈沖數(shù)。在軟件設(shè)計(jì)中一定要將T0、T1計(jì)數(shù)器進(jìn)行擴(kuò)展，使其有足夠的計(jì)數(shù)空間，擴(kuò)展位移測(cè)量范圍。筆者在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，將T0、T1進(jìn)行擴(kuò)展，使它們都是長(zhǎng)整數(shù)（32位）形式，利用的就是計(jì)數(shù)器滿產(chǎn)生溢出中斷的形式擴(kuò)展的。這樣T0計(jì)數(shù)256個(gè)脈沖產(chǎn)生中斷一次， T1計(jì)數(shù)65 536個(gè)脈沖產(chǎn)生中斷一次。
T0、T1控制寄存器設(shè)置及產(chǎn)生溢出中斷程序?yàn)椋?br /> …
TCCR0=0x06; //計(jì)數(shù)脈沖由T0引腳輸入,下降沿有效。
TCCR1B=0x06; //計(jì)數(shù)脈沖由T1引腳輸入,下降沿驅(qū)動(dòng)
有效。
…
　　#pragma interrupt_handler timer1_ovf_isr:9//正計(jì)數(shù) 16bits
void timer1_ovf_isr(void){
　　 cnt1++; //32位計(jì)數(shù)
　　}
　　#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:10 //負(fù)計(jì)數(shù)8bits
　　void timer0_ovf_isr(void){
　　 long c;
　　 cnt0++; //32位計(jì)數(shù)
　　 c=(cnt0>>8); //防止cnt0,cnt1溢出
　　 if(c (cnt1>=c))
　　 {cnt1-=c; //計(jì)算計(jì)數(shù)差值
　　 cnt0=cnt00xff; //只保留低8位
} }
設(shè)計(jì)中，選擇型號(hào)為S38-J3V100光電編碼器，輸出編碼是500碼/轉(zhuǎn)，則脈沖當(dāng)量是πd/500，當(dāng)前的位移量就是總脈沖數(shù)與脈沖當(dāng)量的乘積。軟件計(jì)算程序如下：
　 …
　　posicnt=(cnt116)|TCNT1; //正脈沖數(shù)
　　negcnt=(cnt08)|TCNT0; //負(fù)脈沖數(shù)
　　totalcnt =posicnt-negcnt; //產(chǎn)生位移量大的總脈沖數(shù)
　　curPosi=(totalcnt*(meterCyl*1000+ CentCyl));
　　curPosi/=PLS_PER_ROUND; //當(dāng)前的位移量
…
　 執(zhí)行運(yùn)行命令，微處理器就要對(duì)設(shè)定的位移量進(jìn)行計(jì)算，把位移量大小轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)的多少。在運(yùn)行中進(jìn)行脈沖數(shù)的比較，如果相等，則停止運(yùn)行，表示已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)位置。軟件計(jì)算程序如下：
sysStatus = SYS_RUN;
PosiSet=meterPosi*1000+CentPosi; //毫米計(jì)算
cntSet=(PosiSet*PLS_PER_ROUND)/(CentCyl+
meter Cyl*1000);
if(cntSet>totalcnt) Command=CMD_FWD;
//執(zhí)行正轉(zhuǎn)命令
else if(cntSettotalcnt) Command=CMD_REV;
//執(zhí)行反轉(zhuǎn)命令
else sysStatus=SYS_IDLE; //停止?fàn)顟B(tài)
本方案設(shè)計(jì)的重物提升控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中獲得了良好的動(dòng)態(tài)性能,控制精確，智能化程度高。利用光電編碼器作為位移傳感器,能獲取高精度控制信號(hào)。高性價(jià)比的Atmega16單片機(jī)使成本大大降低,提高了軟件設(shè)計(jì)的靈活性,簡(jiǎn)化了硬件電路設(shè)計(jì),具有很好的實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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