Машинка на ДУ управлении своими руками - Быстро-медленно (PIC)!

На очередном видеоуроке мы научимся регулировать скорость вращения нашего двигателя при помощи МК PIC.

Разберёмся чуть подробнее с нашей ручной газа. Рассмотрим реальное положение дел.

В крайнем левом положении, которое должно соответствовать мощности 0%, напряжение на бегунке переменного резистора не равно 0В. Допустим, около 0,1В. Значит, наш АЦП намеряет около 2-4ИЕ. Записав эти данные в регистр OCR2, мы видим с вами на осциллографе тонкие иголки.

Поворачивая переменный резистор, мы увеличиваем напряжение на бегунке переменного резистора и как следствие на входе АЦП. Измеренное значение записываем в регистр OCR2, тем самым увеличивая заполнение.

Достигнув крайнего правого положения, которое соответствует мощности 100%, напряжение на бегунке, в идеале, должно равняться 5В. На самом деле оно или немногим меньше, к примеру 4,91В или больше, к примеру 5,09.

В первом случае АЦП намеряет немногим меньше максимума, что-то около 251ИЕ. На осциллограмме мы видим длинный импульс и коротенькие паузы в виде иголок.

Во втором АЦП выдаст максимум 255ИЕ, несмотря на то, что напряжение в реальности больше. Загрузив это значение в регистр OCR2, на выходе получаем сплошной уровень +5В без переключений.

Настраивая периферию МК, я привык детально комментировать регистры, такой подход занимает много строк. Шапка программы разрастается. В предыдущем уроке инициализация периферии заняла 34 строки. В нашем уроке это уже 232 строки. Да и функций становится больше и больше. Лично мне трудно ориентироваться в таком длинном коде.

Спасение я нашёл в заголовочных файлах. Содержимое этих файлов автоматически добавляется препроцессором в исходный текст в том месте, где располагается директива include.

Файловая структура программы теперь выглядит следующим образом: основной код содержится в main.c, все строки инициализации периферии вынесены в файл initHard.c, в initHard.h размещены объявления функций содержащихся в initHard.c.

Итак разберём программу…

Ручку газа подключаем к АЦП – pin13, RC2/CPP1. Выход ШИМ последовательности наблюдаем на pin2, RA0/AN0.

Настроим соответствующие линии порта…

TRISCbits.TRISC2 = 0; //Настраиваем RC2/CCP1 на вывод, ручка газа
TRISAbits.TRISA0 = 1; //Настраиваем RA0/AN0 на ввод, АЦП

Для того, чтобы запустить модуль CCP в режиме ШИМ, необходимо включить таймер 2. Настроим его…

В соответствии с даташитом выбираем частоту ШИМ последовательности 1,22кГц.

//T2CKPS1:T2CKPS0: Timer2 Clock Prescale Select bits
//00= Prescaler is 1
//01= Prescaler is 4
//1x= Prescaler is 16
    
T2CKPS0 = 0;
T2CKPS1 = 1;

Включаем таймер.

//TMR2ON: Timer2 On bit
//1= Timer2 is on
//0= Timer2 is off

TMR2ON = 1;

Запускаем модуль CCP1 в режиме ШИМ.

//CCPxM3:CCPxM0: CCP1 Mode Select bits
//…
//11xx=PWM mode

    CCP1M0 = 0;
    CCP1M1 = 0;
    CCP1M2 = 1;
    CCP1M3 = 1;

Загружаем в регистр периода таймера 2 значение, соответствующее частоте 1,22кГц.

PR2 = 255;    //Установка периода 1,22кГц

Напоследок настроим АЦП. Выберем левое выравнивание результата.

//ADFM: A/D Result Format Select bit
//1= Right justified. 6 Most Significant bits of ADRESH are read as С0Т.
//0= Left justified. 6 Least Significant bits of ADRESL are read as С0Т.

   ADFM = 0;

Выберем аналоговую линию.

//PCFG3:PCFG0: A/D Port Configuration Control bits
//Mode 1110: AN5-AN1 is digital, AN0 is analog

   PCFG0 = 0;
   PCFG1 = 1;
   PCFG2 = 1;
   PCFG3 = 1;

Включим модуль АЦП.

//ADON: A/D On bit
//1= A/D converter module is operating
//0= A/D converter module is shut-off

ADON = 1;

Рассмотрим основной код. С заголовком вы уже знакомы.

#define _XTAL_FREQ 20000000 //Указываем тактовую частоту процессора
#include  //Содержит в себе макроопределения, в частности __CONFIG
#include "pic16f876a.h" //Файл определения имён регистров, портов...
#include "initHard.h" //Содержит в себе определение процедур инициализации периферии

__CONFIG(FOSC_HS & WDTE_OFF & PWRTE_ON & CP_OFF & BOREN_OFF & LVP_OFF & CPD_OFF & WRT_OFF);

Теперь основная процедура main. Инициализируем периферию.

//Инициализация периферии...
    initPORTs();    //Инициализация портов
    initTIMERs();   //Инициализация таймеров
    initCCPs();     //Инициализация CCP-модулей
    initADC();      //Инициализация АЦП

Далее, в бесконечном цикле выполняем три действия: запускаем преобразование, ждём окончания цикла преобразования, загружаем значение скважности в CCP модуль

//Бесконечный цикл
    while(1)
        {
            GO_DONE = 1; //Запуск преобразования АЦП
            __delay_us(100); //Пауза перед следующим измерением
CCPR1L = ADRESH; //Загружаем значение скважности
        }

ПРОЕКТ С ИСХОДНЫМ КОДОМ И СИМУЛЯЦИЯ В PROTEUS во вложении.

Теги:

• ДУ
• Р/У модель
• PIC
• Микроконтроллер