Tài liệu CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN pdf

CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 5.1.Ý tưởng : Dùng máy tính thi ết kế giao diện truyền thông số vị trí xuống vi điều khiển, sau đó vi điiều khiển sẽ nhận v à xử lí tín hiệu đó rồi cho động cơ chạy đến vị trí định trước. 5.2. Thực hiện 5.2.1.Thiết kế giao diện và lập trình dùng Visual Basic 6.0 Giao di ện giúp người dùng truyền 2 byte chứa vị trí cần đi của vít-me và các thông s ố về chiều quay. a.Giao diện Hình 5.1 Giao diện VB b.VB code Private Sub cmd1_Click() If cmd1.Caption = "Vitri" Then vitri = Val(txt1.Text) * 199 malenh(0) = 251 bytetosend(0) = vitri And 255 bytetosend(1) = vitri \ 256 And 255 MSComm1.Output = bytetosend() MSComm1.Output = malenh() Else cmd1.Caption = "Vitri" cmd5.Enabled = True vitri = Val(txt1.Text) * 197 malenh(0) = 251 bytetosend(0) = vitri And 255 bytetosend(1) = vitri \ 256 And 255 MSComm1.Output = bytetosend() MSComm1.Output = malenh() End If End Sub Private Sub cmd2_Click() malenh(0) = 253 MSComm1.Output = malenh() End Sub Private Sub cmd3_Click() malenh(0) = 254 MSComm1.Output = malenh() End Sub Private Sub cmd4_Click() malenh(0) = 252 MSComm1.Output = malenh() End Sub Private Sub cmd5_Click() cmd5.Enabled = False cmd1.Caption = "Ready" malenh(0) = 254 MSComm1.Output = malenh() End Sub Private Sub Form_Load() With MSComm1 .CommPort = 1 'chose COM1 .Settings = "9600,N,8,1" 'baud 9600bps, none parity, 8 bit data, 1 bit stop .InBufferSize = 1024 .InputLen = 0 .RThreshold = 1 .SThreshold = 0 .OutBufferSize = 512 .InputMode = comInputModeBinary '.InputMode = comInputModeText .PortOpen = True End With cmd2.Enabled = False cmd3.Enabled = False End Sub Private Sub test_Click() If test.Caption = "Test" Then txt1.Enabled = False cmd5.Enabled = False cmd1.Enabled = False cmd2.Enabled = True cmd3.Enabled = True test.Caption = "Untest" Else txt1.Enabled = True cmd2.Enabled = False cmd3.Enabled = False test.Caption = "Test" cmd5.Enabled = True cmd1.Enabled = True End If End Sub 5.2.1.Lập trình điều khiển dùng Atmega8 Sau khi nh ận vị trí do máy tính gửi xuống lúc này VĐK sẽ cho trục vít-me quay đến đúng vị trí thì dừng. Code : #include <mega8.h> #include <delay.h> #define thuan PORTC.5 #define nghich PORTC.4 int flag; unsigned int xung,xung1; unsigned int vitri; char m; // External Interrupt 0 service routine interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) { // Place your code here xung=xung+1; } // External Interrupt 1 service routine interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void) { // Place your code here nghich=0; thuan=0; OCR1A=0 ; } #define RXB8 1 #define TXB8 0 #define UPE 2 #define OVR 3 #define FE 4 #define UDRE 5 #define RXC 7 #define FRAMING_ERROR (1<<FE) #define PARITY_ERROR (1<<UPE) #define DATA_OVERRUN (1<<OVR) #define DATA_REGISTER_EMPTY (1<<UDRE) #define RX_COMPLETE (1<<RXC) // USART Receiver buffer #define RX_BUFFER_SIZE 8 char rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE]; #if RX_BUFFER_SIZE<256 unsigned char rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter; #else unsigned int rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter; #endif // USART Receiver interrupt service routine interrupt [USART_RXC] void usart_rx_isr(void) { char status,data; status=UCSRA; data=UDR; if (data == 253) { flag = 1; thuan=1 ;nghich=0;OCR1A=80 ; } else if (data == 254) { flag =2 ; thuan=0 ;nghich=1;OCR1A=80 ; } else if (data==252) { flag=3; nghich=0;thuan=0 ;OCR1A=0 ; } else if (data==251) { xung1=xung+(unsigned int)vitri; flag=4; thuan=1;nghich=0;OCR1A=80; } else { m++; switch (m) { case 1: vitri=(unsigned int)data; break; case 2: vitri=((unsigned int)data*256) + vitri; m=0; break; }; } } #ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_ // Get a character from the USART Receiver buffer #define _ALTERNATE_GETCHAR_ #pragma used+ char getchar(void) { char data; while (rx_counter==0); data=rx_buffer[rx_rd_index]; if (++rx_rd_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_rd_index=0; #asm("cli") --rx_counter; #asm("sei") return data; } #pragma used- #endif // USART Transmitter buffer #define TX_BUFFER_SIZE 8 char tx_buffer[TX_BUFFER_SIZE]; #if TX_BUFFER_SIZE<256 unsigned char tx_wr_index,tx_rd_index,tx_counter; #else unsigned int tx_wr_index,tx_rd_index,tx_counter; #endif // USART Transmitter interrupt service routine interrupt [USART_TXC] void usart_tx_isr(void) { if (tx_counter) { --tx_counter; UDR=tx_buffer[tx_rd_index]; if (++tx_rd_index == TX_BUFFER_SIZE) tx_rd_index=0; }; } #ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_ // Write a character to the USART Transmitter buffer #define _ALTERNATE_PUTCHAR_ #pragma used+ void putchar(char c) { while (tx_counter == TX_BUFFER_SIZE); #asm("cli") if (tx_counter || ((UCSRA & DATA_REGISTER_EMPTY)==0)) { tx_buffer[tx_wr_index]=c; if (++tx_wr_index == TX_BUFFER_SIZE) tx_wr_index=0; ++tx_counter; } else UDR=c; #asm("sei") } #pragma used- #endif // Standard Input/Output functions #include <stdio.h> // Timer 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { // Place your code here } // Declare your global variables here void main(void) { // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=Out Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=0 State0=T PORTB=0x00; DDRB=0x02; // Port C initialization // Func6=In Func5=Out Func4=Out Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State6=T State5=0 State4=0 State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00; DDRC=0x30; // Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=P State2=P State1=T State0=T PORTD=0x0C; DDRD=0x00; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 250.000 kHz TCCR0=0x03; TCNT0=0x00; // Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 16000.000 kHz // Mode: Fast PWM top=00FFh // OC1A output: Non-Inv. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer 1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x83; TCCR1B=0x09; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: On // INT0 Mode: Any change // INT1: On // INT1 Mode: Falling Edge GICR|=0xC0; MCUCR=0x09; GIFR=0xC0; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01; // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud rate: 9600 UCSRA=0x00; UCSRB=0xD8; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x67; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // Global enable interrupts #asm("sei") //vitri=1000; while (1) { if ((xung>=xung1)&&(flag==4)) { thuan=0; nghich=0; flag=0; } }; } 5.3. K ết quả : a.Nh ững việc đã thực hiện được: - Thi công xong mô hình. - Điều khiển được vị trí của vít-me bi. - Thi ết kế giao diện truyền dữ liệu từ máy tính xuống VĐK. b. Hạn chế: - Do không dùng thuật toán PID nên có sai số cộng dồn. - Nút nhấn bị nhiễu quá nhiều gây sai lệc trong quá trình điều khiển. . CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 5.1.Ý tưởng : Dùng máy tính thi ết kế giao diện truyền thông số v trí xuống vi điều khiển, sau đó vi điiều khiển. 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { // Place your code here } // Declare your global variables here void