单片机课堂第九次项目设计任务
一、项目:数控机床主轴电机调试控制模块开发
二、功能要求:
为数控机床的主轴控制设计一调速控制模块,要求如下:
1.系统有手动、参数设置、遥控三种工作状态,在停机时按“切换”按键可进行三种状态的循环切换。
| 本项目使用矩阵按键布局 | |||
| 7 | 8 | 9 | 启动/停止 (确定) |
| 4 | 5 | 6 | 加速 (参数切换) |
| 1 | 2 | 3 | 减速 |
| 切换 | 0 | / | / |
2.在手动状态通过矩阵按键进行电机的启动和停止控制,还可以进行加速和减速档位按键控制。
3.在参数设置状态,按“参数切换”可进行速度档位参数设置和运行时间参数设置两种参数设置模式,做相应界面的设计显示,电机运行的速度档位值为(1-20),运行时间参数设置范围为(0-99秒),如果为0,表示持续运行。完成参数输入(2位数)后,按“确定”键保存。
4.在遥控状态,启用串行通信模式,使用定时器T2,按格式接收数据,并实施控制
(起始 动作 参数1 参数2 参数3 参数4 参数5 结束 )
05 01 时间十位 时间个位 占空比十位 占空比个位 预留 04 --- 正转
05 02 时间十位 时间个位 占空比十位 占空比个位 预留 04 ---- 反转
05 03 xx xx xx xx 预留 04 --- 暂停
5.液晶显示信息自定,各按键的定义和选用自行安排。
6.实现对电机的转速测速(用计数器1和外部中断两种方式实现)。
三、学习目标:
1.能实现针对直流电机的占空比(PWM)调速控制;
2.能有效综合应用定时器、外部中断、串行通信等功能开发控制系统;
四、step by step系统开发设计:
第1步:在电机头文件中增加free()函数,让电机以惯性运行,测试对比电机启动后的惯性运行和刹车效果;
第2步:感受占空比调速的效果,理解占空比、调速PWM周期、占空比细分控制在电机控制的实际含义;
第3步:采用定时中断实现调速周期为2ms,占空比调节可在0-19档的调速控制;
第4步:加入矩阵按键,对电机启动和停止(按键复用)进行控制;
第5步:对电机加速和减速(增减占空比)进行控制;
第6步:实现对电机的转速测速(用计数器1和外部中断两种方式实现);
第7步:完成二级程序架构,设有手动控制、遥控、参数设置三种模式,按切换键可在三种模式间轮流切换;
第8步:把第1-6步的功能填入第7步的程序架构中;
第9步:完成占空比参数输入(2位数),按确定键保存;
第10步:完成时间参数输入(2位数),按确定键保存;
第11步:根据输入的时间参数值,控制电机在设定的参数下运行,如参数为0,则不做限时控制;
第12步:完成启用串行通信模式控制,使用定时器T2,按格式接收数据,并实施控制。
四、调试实践说明:
1. 电机控制端口brake接 P2.5,pwm接P2.6,cw_ccw 接P2.7
2. 电机编码器线(任选一根)接P3.5

