本帖最后由 jinglixixi 于 2017-8-31 10:15 编辑
0 M; d2 k( c2 e. Z9 w
, d. k. r( W# y& p 对于管道型的生产设备,为了保证其可靠的运行需要定时地进行清洗,其工作方式与我们常见的洗衣机十分相像,主要有2种工作参数,即运行时长和清洗模式。而清洗模式又关系到电机运行的速度、转动方向和工作节拍,其中的工作节拍是指转动时间与停止时间的占空比。利用本次活动的STM32 FOC开发套件,十分便于做这方面的模拟设计。 在设计的开始本打算是设计一个基于MCU内部RTC进行多时段控制的管道清洗控制器,且利用STM32F3-Discovery的程序实现了RTC计时功能,如图1和图2所示,但移植到该电机套件的环境下却不能正常执行。无奈只能放弃该功能。 图1 用F302实现LCD5110屏显示 6 j3 ~6 L( u5 I2 P, t! |
图2 用F302实现RTC计时 8 F6 S" G$ X5 t; A
随后以LCD5110液晶屏、软按键及电机套件构建了一个简单测试环境,如图3所示。在未启动电机的情况下,能进行模拟运行,即开机后可通过按键来设置电机运行的模式,为简化设计电机工作节拍内的运行时间t1和停止时间t2是由程序固定设置好的,工作时长n,也由程序来指定,其界面如图4所示。为便于验证,最后一行为运行状态指示行以供对比。 图3 验证环境构成
) ^# B, a r3 h$ h) J6 T
图4 设置运行模式
3 @$ Q$ Q* |; r+ G* d! e$ {
图5 模拟验证界面 ; I2 d w. M, B4 ?
其中LCD5110液晶屏与MCU的引脚连接关系如下: SCE --PB13 RST --PB14 DC --PB15 DIN --PB6 SCLK--PC7 LED+ --Vcc 软按键与与MCU的引脚连接关系如下: 1 -- PA14 2 -- PA15 3 -- NC 4 -- PA13 COM -- GND " C" o2 B3 o- H" B$ ^
0 v# n+ t; X/ u, Z: }2 j- ~. P( O6 a 故对LCD5110相关引脚所定义的输出高、低电平的语句如下: #define SetLCD_SCE_Low() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET) . O, j, ?# f9 \* b* D
#define SetLCD_RST_High() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14, GPIO_PIN_SET) #define SetLCD_RST_Low() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_14, GPIO_PIN_RESET) , ^, n( c# |# D9 H9 j8 {8 W
#define SetLCD_DC_High() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET) #define SetLCD_DC_Low() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET) 7 N2 Q6 T- h; }( C, ~% G8 s; f
#define SetLCD_SDIN_High() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET) #define SetLCD_SDIN_Low() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET)
) w% R0 L" u: s: f% ~2 U6 z#define SetLCD_SCLK_High() HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET) #define SetLCD_SCLK_Low() HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET)
/ ?! r" Z5 m, U LCD5110屏的初始化函数如下: - void LCD_Init(void)/ L$ A8 ^1 x0 A7 V6 s: E3 ]
- {9 z" z" d) H/ Q: ]2 l D0 z, ^# f: i
- SetLCD_RST_Low();
4 w& T1 K/ z! r* U& D0 R. i! e" n - delay_1us();/ o" N7 i& A% p# d3 ?5 }& l
- SetLCD_RST_High(); ( `$ U% j% T% d* u
- delay_1us();
1 b8 \/ \, h; V9 c - delay_1us();* J$ F9 _ E$ d) _6 S
- LCD_write_CMD(0x21);
$ i, N% W! @( f. _ - LCD_write_CMD(0xc0);
4 s( {0 T x# `; h! f7 b% J6 k - LCD_write_CMD(0x06);
7 R$ y! g9 W) j/ T, A- h9 K# a$ y0 @ - LCD_write_CMD(0x13);8 T8 ~( C! e6 m1 D+ p- C
- LCD_write_CMD(0x20);' ?1 p F9 N% D/ Y3 g; B
- LCD_Clear(); ) N) Z; A1 S* _( j
- LCD_write_CMD(0x0c); 2 _. F& r' j5 R* s3 M8 O2 d7 U
- }
复制代码 实现设计功能的主程序如下: - int main(void)
0 Z& m' a p* F- y, P2 h - {
* R( T& U" M# s: l/ o! c, x - uint n,i,j,k,m,v;0 a5 o: f0 h: c+ b% ?
- HAL_Init();( g; [+ F9 }- i0 l0 n# x# [
- SystemClock_Config();
4 ]" x- E O0 g0 |0 |) A - MX_GPIO_Init();0 j( M! c4 e5 s6 P3 _% ~
- MX_ADC1_Init();; n7 I, ~, g" a/ b e
- MX_DAC_Init();( e. h% l. H! k" X
- GPIO_Configuration(); 3 e1 |" ?' l& A* c2 B
- LCD_Init();8 C6 f4 b Z0 c* ~5 K, s! `5 @
- LCD_Clear();
9 A, e9 W! a# y7 @: Y1 ^ p9 a5 a, g - LCD_write_english_string(0,0,"NUCLEO-F302R8");
1 s1 W$ s2 A$ z* A, R: T' H - LCD_write_english_string(0,2,"NUCLEO-IHM07M1");
" B& @" b: Z6 V$ a& ~ - LCD_write_english_string(0,4,"X-CUBE-SPN7");) D$ o3 B2 M' e' v% z/ L5 ~' L8 x
- HAL_Delay(1000);
1 x% C+ E; k) y% s. Z0 e1 ^ - MX_TIM1_Init();5 E- W4 u) S A2 b" W6 G
- MX_TIM6_Init();( i/ k/ ?# T* Z3 G- L3 L- P: G
- MX_TIM16_Init();
6 i" C( H; G i7 X - MC_SixStep_INIT();, \7 U( X6 u6 |) S
- loop: 7 y* @$ M; p% e. W9 x
- LCD_Clear();, g. x) A {: Z2 u
- LCD_write_english_string(10,0,"M"); // 工作模式
# ]* ]* U8 o% e - LCD_write_english_string(30,0,"t1"); // 启动时间
( c# ?0 Z7 L$ E% i, O - LCD_write_english_string(50,0,"t2"); // 暂停时间5 B" q9 Q8 w) D# b/ t& Z" H3 U
- LCD_write_english_string(70,0,"n"); // 运行时长3 J3 g) J! y1 T5 K! S* G9 w
- n=0;
( a1 {3 ~6 O- h9 F2 Z) \. j' x - i=1;
1 C t; I; `6 u6 M" _) ` - v=3;
- N& g1 Z+ ], F' e - while(i)
0 K: Y* O6 p0 I! h& q' X" m# W - { // 选取工作模式0 P. @% p6 R5 z ], y7 v
- if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_14)==0) n=1;
/ e8 y# V% u/ A- P( J - if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_15)==0) n=2;
# S0 ^' R# C% E/ y! o2 Y! y/ z3 S - if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_13)==0) n=4;
! y! a3 l+ g3 E0 @/ y, | - LCD_set_XY(10,2);3 R' y, s6 j( d: d$ t3 E% U
- LCD_write_char(n+0x30);
' @; U% }- i( a; N5 ? - if(n>0) i=0;
& {4 {) P, ^' s* X9 G& ~9 f - if(n==1)# S0 D7 E) r8 `- B/ r( Z1 h" n
- { // 设置模式参数1 A: K& D! ]0 @5 W5 t
- j=3;
: s( [% k- w- _ - k=2;1 A! F5 ]% e3 z( M( H
- MC_Set_Speed(4000); // 指定转速, K+ i/ N& O, |% d' h }6 B
- LCD_set_XY(30,2);
+ I- Y7 G5 b* Y' C4 d - LCD_write_char(j+0x30);% Z) q5 T5 J8 s, s+ T
- LCD_set_XY(50,2);
9 r8 Q) I( Y& E7 ^1 P; ` l - LCD_write_char(k+0x30);2 C# C" S, ?1 p1 k- i
- }5 a- A8 T- E- M [/ H& e
-
# f8 p6 U ^" k - if(n==2); _! Z2 w) k& U: R
- {
( b, e$ V9 K9 \# ]6 u - j=2;% u a0 t$ p: j' Y
- k=3;7 b x/ z% t# W x2 |; C
- MC_Set_Speed(6000);/ A$ I" B p- A# m9 _
- LCD_set_XY(30,2);2 D- ~" o4 U: R6 X/ p
- LCD_write_char(j+0x30);
$ g3 ^+ k/ W# f8 W" j - LCD_set_XY(50,2);
* K# p1 |( k @$ B: y6 R; F - LCD_write_char(k+0x30);: v# R4 N1 D- Q6 g/ ^! P# t
- }
2 i" F$ x( e0 {& z/ p: O: Q, N - if(n==4): c3 f5 h! h( g0 f- K/ C
- {; Q% Q0 ]# ?6 Y g T: q
- j=3;& d. E, v$ G' ~5 h5 C0 Y, S* Q
- k=3;- S3 n/ Y k- s% J4 {
- MC_Set_Speed(10000);
) x2 o# k5 Y8 h$ I. M - LCD_set_XY(30,2);
, @0 C* F! R8 Z& D6 s - LCD_write_char(j+0x30);
5 @* b- R t& a' t/ e3 \ - LCD_set_XY(50,2);
) w" \: ?+ s: `9 b0 e, w. { - LCD_write_char(k+0x30);3 G' u- B" i5 M; G
- }
. |! V1 s+ l1 T# ?& H6 X/ n8 G - }
7 e6 W0 A1 i8 L - LCD_set_XY(70,2);
( I: a, W* T/ P; ]% _ - LCD_write_char(v+0x31);
: Q6 X" o/ n, m - LCD_set_XY(70,2);
( V) H' r0 `0 V V& b+ c, M- @% b) { - LCD_write_char(3+0x30);
' E6 H% a; x& [ - for(m=0;m<v;m++) // 运行时长控制1 q* i% n9 F' o0 I- D5 T4 j3 Z
- {3 n4 h" w: V. i
- MC_StartMotor(); // 启动电机 5 D$ d2 U+ ~5 I! F" D: l7 v g
- for(i=0;i<j;i++)% S% [5 u9 k+ A% O/ F
- {- A" S$ C) {) X3 Z' F: b0 m
- LCD_set_XY(30,4);4 r p( J, C: h- [% Q
- LCD_write_char(i+0x31);3 l* N4 v9 m5 h3 W$ Y- Y
- HAL_Delay(1000); // 时间基准4 l3 D z! r9 C C' Y. k7 p
- }0 A1 G9 E$ p- t) [; ], `
- MC_StopMotor(); // 电机暂停$ Z3 ]2 Z9 {& l3 c
- for(i=0;i<k;i++)2 f( G; C( o4 F- s# [
- {
8 z* a0 P) r4 C7 _) n# D# y/ a* N - LCD_set_XY(50,4);) g m. k6 A" E) i
- LCD_write_char(i+0x31);
. y/ s4 O& T3 L, F3 | - HAL_Delay(1000);
- i$ Q9 f! h4 p' t7 S3 x: I, e - }' M+ c% t- c6 o
- LCD_set_XY(70,4);' N$ t8 v" ]4 o
- LCD_write_char(m+0x31);
: h) r$ u& i2 P9 W - } " v3 m2 g' n9 X# {6 Z: g
- goto loop;
复制代码小结: 经实际测试,可达到对应的控制要求。但其最大的缺陷是由于电机的工作电流较大且带有一定的电磁干扰,从而导致在电机运行时会破坏LCD5110屏的正常显示,而在电机启动前的工作模式选择是不受影响的,故不适于在连续操作的场合使用。 6 U8 b2 g0 C7 i* T, R! }6 n
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学习了