STM32直流電機位置PID調節程序上位機顯示波形,直流電機位置環

ID:474195 · 發表于 2021-8-15 12:31

其中包含原理圖，pcb，bom表 app 上位機stm32f103c8t6為主控，app控制顯示波形，上位機顯示波形，直流電機位置環。
位置PID調節使用說明

簡介：

應用stm32f103c8t6最小系統與雙相編碼器電機實現電機位置pid調節。

主要功能：

可使用app進行pid參數與目標值的設定
可使上位機顯示pid調節過程的波形
Oled顯示目標值，pid值，當前值等數據

整體結構：

使用說明：

首先連接電源線連接電腦USB口

連接完畢后可見oled顯示如下：

第一行數據為目標值（初始為10000脈沖的位置）；

第二行為目前數值（初始為10000脈沖的位置故初始電機不動作）；

Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

STM32單片機源程序如下:

#include "oled.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "TIME.h"
#include "usart.h"
#include "DataScope_DP.h"
#include "usart2.h"
#include "string.h"
u8 modle=3; //改變倍數選擇
u16 Target=30000; //初始化目標值
float Kp=120,Ki=0,Kd=360;//pid參數初始設定
unsigned char i; //計數變量
unsigned char Send_Count; //串口需要發送的數據個數
void gui(void);//oled界面函數
void blup(void);//上位機傳輸函數
void blue_recive(void);//藍牙接收函數
int main(void)
{
delay_init(); //延時函數初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中斷分組
TIME_init(); //定時器，定時中斷初始化
PWM_init();//pwwm初始化
usart2_init(115200);//串口2初始化只用到發送
uart_init(9600);//串口1初始化
LED_Init(); //相關io初始化
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Refresh_Gram(); //更新顯示到OLED
while(1)
{
gui();
blup();
blue_recive();
delay_ms(70);
printf("%d",((int)((TIM2->CNT)*0.02)));
//printf("PID調節測試程序ok");
}
}
/************************************************
名稱：藍牙接收程序
介紹：接收來自app的串口數據
應用：串口1
************************************************/
void blue_recive()
{
if(USART_RX_STA&0x8000) //如果串口有數據發來
{
if(USART_RX_BUF[0]=='T') {Target=(USART_RX_BUF[1]-'0')*10000+(USART_RX_BUF[2]-'0')*1000+
(USART_RX_BUF[3]-'0')*100+(USART_RX_BUF[4]-'0')*10+(USART_RX_BUF[5]-'0')*1;} //解碼app發來的 tardgt的位置
if(USART_RX_BUF[0]=='s') modle=1;//改變倍數*0.01
if(USART_RX_BUF[0]=='S') modle=2;//改變倍數*0.1
if(USART_RX_BUF[0]=='M') modle=3;//改變倍數*1
if(USART_RX_BUF[0]=='L') modle=4; //改變倍數*10
if(USART_RX_BUF[0]=='B') Target+=2000; //響應正步進2000
if(USART_RX_BUF[0]=='b') Target-=2000; //響應負步進2000
if(modle==1)//倍數*0.01
{
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kp+=0.01;}//如果發來的數據以p為幀頭則為p的變量以下同理
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Ki+=0.01;}//此部分可以用str函數進行
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kd+=0.01;}
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kp-=0.01;}
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Ki-=0.01;}
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kd-=0.01;}
}
if(modle==2)//倍數*0.1
{
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kp+=0.1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Ki+=0.1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kd+=0.1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kp-=0.1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Ki-=0.1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kd-=0.1;}
}
if(modle==3)//倍數*1
{
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kp+=1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Ki+=1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kd+=1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kp-=1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Ki-=1;}
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kd-=1;}
}
if(modle==4)//倍數*10
{
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kp+=10;}
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Ki+=10;}
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='+') {Kd+=10;}
if(USART_RX_BUF[0]=='P'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kp-=10;}
if(USART_RX_BUF[0]=='I'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Ki-=10;}
if(USART_RX_BUF[0]=='D'&USART_RX_BUF[1]=='-') {Kd-=10;}
}
USART_RX_STA=0; //清除中斷標志位
}
}
/************************************************
名稱：上位機波形顯示程序
介紹：向上位機發送波形信息
應用：串口2
************************************************/
void blup(void)
{
DataScope_Get_Channel_Data(TIM2->CNT, 1 );
DataScope_Get_Channel_Data(Target, 2 );
Send_Count = DataScope_Data_Generate(2);
for( i = 0 ; i < Send_Count; i++)
{
while((USART2->SR&0X40)==0);
USART2->DR = DataScope_OutPut_Buffer[i];
}
}
/************************************************
名稱：oled界面程序
介紹：編輯oled界面提示相關信息
應用：spi通訊
************************************************/
void gui(void)
{
OLED_ShowString(0,0,"Target:",12);
OLED_ShowNum(48,0,Target,5,12);
OLED_ShowString(0,16,"CNT:",12);
OLED_ShowNum(48,16,TIM2->CNT,5,12);
OLED_ShowString(0,32,"PWM:",12);
OLED_ShowNum(42,32,PWMA,4,12);
OLED_ShowString(66,32,"/7100",12);
OLED_ShowString(0,46,"Kp:",12); OLED_ShowNum(15,46,Kp,3,12);
OLED_ShowString(50,46,"Ki:",12); OLED_ShowNum(66,46,Ki*100,2,12);
OLED_ShowString(90,46,"Kd:",12); OLED_ShowNum(108,46,Kd,3,12);
if(modle==1) OLED_ShowString(100,16,"s",12);
if(modle==2) OLED_ShowString(100,16,"S",12);
if(modle==3) OLED_ShowString(100,16,"M",12);
if(modle==4) OLED_ShowString(100,16,"L",12);
OLED_Refresh_Gram(); //更新顯示到OLED
}

復制代碼

上位機和app沒有代碼,只有單片機有代碼
資料51hei下載地址：

PID演示調節資料.7z (12.17 MB, 下載次數: 155)

PID調節演示pcb.zip (3.67 MB, 下載次數: 103)

ID:812760 · 發表于 2021-11-2 11:03

樓主想問一下，可以實現精準控制電機轉動角度，或者距離嗎

ID:474195 · 發表于 2021-12-20 21:14

xyw@6 發表于 2021-11-2 11:03
樓主想問一下，可以實現精準控制電機轉動角度，或者距離嗎

可以的精度取決于你的負載和pid參數

ID:228452 · 發表于 2022-4-2 18:38

Hello
after trying MiniBalance.exe I am getting error

Data Scope cannot operate normally because it cannot create the necessary configuration information!
Please try to run DataScope as a sound agent

Does it work on WIN10 X64 ?

Thank you

ID:806701 · 發表于 2022-4-23 21:13

請問可以借鑒下上位機和APP代碼嗎？

ID:228452 · 發表于 2022-4-24 01:29

" Does it work on WIN10 X64 ?"

This program must be run under Win32
found with ultraedit...

ID:474195 · 發表于 2022-4-28 22:04

xzp0630 發表于 2022-4-23 21:13
請問可以借鑒下上位機和APP代碼嗎？

上位機不是我寫的你可以用qt做一個

ID:149144 · 發表于 2022-11-18 15:02

好東西，下載完了評論點贊

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