Tài liệu CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN pdf

CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN5.1.Ý tưởng : Dùng máy tính thiết kế giao diện truyền thông số vị trí xuống vi điều khiển, sau đó vi điiều khiển sẽ nhận và xử lí tín hiệu đó rồi cho động

CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN

5.1.Ý tưởng :

Dùng máy tính thiết kế giao diện truyền thông số vị trí xuống vi điều khiển, sau đó

vi điiều khiển sẽ nhận và 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 diện giúp người dùng truyền 2 byte chứa vị trí cần đi của vít-me và các thông

số 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 nhận 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;

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 Kết quả :

a.Những việc đã thực hiện được:

- Thi công xong mô hình

- Điều khiển được vị trí của vít-me bi

- Thiết 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