直流電機優化控制系統設計(四)

3.7 按鍵、顯示與通訊模塊

按鍵主要用來接收外部的命令和判斷門的位置。當有人經過客車門時，按下“開門鍵”。當單片機檢測到有開門鍵按下時，將設定PWM波形占空比大于0.5，電機正轉，此時門開。當門開到極限位置時，安裝在門兩端的限位開關1閉合，單片機檢測到該信息后，禁止PWM輸出，電機停轉。當人經過后，按下關門鍵，此時單片機將占空比設定為小于0.5，電機反轉，此時門開始關閉。在關門過程中，若遇到障礙物，則電機反轉，門打開。若未遇到障礙物，當門完全關閉時，限位開關2閉合，單片要檢測到該信息后，也禁止PWM輸出，電機停止，表明門已關閉。

液晶LCD1602主要用來實時顯示電機的轉速和電流。

ATmega16和PC機通訊采用RS-232接口，將電機運行過程中的各類參數如轉速、電流等發送到上位機，以便于分析電機的運行狀態。單片機TTL電平，而串行通訊采用RS-232電平，兩者電平不一致，需經過電平轉換，由MAX232完成。電路如圖3-13所示。

圖 3-13 按鍵、顯示與通訊電路

4 系統軟件設計

以上主要介紹了系統的硬件組成與設計，軟件部分由別外一名同學完成，下面只對部分進行簡單說明。

4.1 AVR單片機開發環境簡介

常用的AVR開發軟件主要有：AVR Studio、GCCAVR(WinAVR)、ICC AVR、IAR AVR及CodeVision AVR等。由于ICC AVR集成了C編譯器，增加了軟件模塊，編譯環境簡潔，生成的代碼結構緊湊、效率高，支持并口下載。缺點是不支持仿真調試。這里我們選擇ICC AVR作為軟件編寫和編譯環境。

4.2 數據處理

4.2.1 轉速計算

由光電編碼盤型號HEDS5500-100，可知電機軸旋轉一周時輸出脈沖數為100。若電機轉速為n(r/min),則光電編碼器輸出脈沖頻率fop為：

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