基于串口通信直流电机pid调速系统设计

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1、第2O卷第19期电子设计工程2012年l0月V01．20No．19ElectronicDesignEngineering0ct．2012基于串口通信的直流电机PID调速系统设计曾伟钦，徐东升，冉志勇(西南科技大学信息工程学院，四川绵阳621000)摘要：为了实现对直流电机快速、准确调速的要求，提出了一种基于串口通信的直流电机PID调速系统设计方案。并实现系统的软硬件设计。采用按键、OLED显示屏等人机交互工具进行参数设置及显示．通过PID控制器闭环反馈控制调节PWM信号，串口与上位机通信实现对数据的客观分析。测

2、试结果表明，该系统具有运行稳定、调速准确、响应时间短等特点．达到了系统设计要求。关键词：直流电机调速；PID；串口；上位机中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1674—6236(2012)19—0126—03BasedonserialcommunicationPIDspeedcontrolsystemofDCmotordesignZENGWei—qin，XUDong-sheng，RANZhi-yong(InformationEngineerCollege，SouthwestUniversityofSc

3、ienceandTechnology，Mianyang621000,China)Abstract：Inordertorealizetherapidandaccuratetodemotorspeedrequirements，putforwardbasedontheserialcommunicationPIDcontrolsystemofdcmotordesign，thedesignofthesoftwareandhardwaresystem．Thebuttons，OLEDscreenman·machineinte

4、ractivetoolssuchastheparameterssetanddisplay，throughthePIDcontrollerclose-loopfeedbackcontrolregulationPWMsignal，serialportsandtheuppermachinecommunicationtoachievetheobjectivedataanalysis．Thetestresultsshowthatthesystemhasstableoperation,speed，accurateshort

5、responsetimeandothercharacteristics，reachedthesystemdesignrequirements．Keywords：DCmotorspeed；PID；serialport；PC“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛以最短时间跑完1．1MCU微控制器模块赛道为目标。尽可能地使车模达到“稳、快、准”的要求，这不微控制器选用飞思卡尔半导体公司Kinetis产品中的仅要求车模有灵敏、准确的传感器系统。同时直流电机调速K60系列，具有器件充电检测、硬件加密和篡改加密和篡改系统的设计

6、也显得至关重要。基于串口通信的直流电机PlD检测功能。器件带有丰富的模拟、通信、定时和控制外围设调速系统采用PID控制器闭环反馈控制，通过改变PWM信备．涵盖包括从256kB闪存100引脚LQFP封装到1MB闪号达到调速控制目的．同时采用串口与上位机进行通信使得存256引脚MAPBGA封装都有。高闪存密度K60系列器件PID参数调整方便。该系统结构简单，控制准确，稳定性高。经包括可选单精度浮点单元、NAND闪存控制器和DRAM控过不断调试和优化．该设计系统能够使智能车行驶速度和稳制器。定性得到显著提高。1．2电

7、源模块电源稳定工作是系统稳定运行的基础．本系统采用7．2V1系统整体硬件设计Ni—cd蓄电池经过稳压之后分别给各个模块供电。其中3-3V系统整体硬件设计如图1所示，主要由MCU模块、电源供MCU、串口、OLED显示屏工作，5V供光电编码器工作。电模块、车速检测模块、上位机、OLED显示模块、按键输入模源系统如图2所示。块、PWM信号输出等模块组成。7．2vN卜cd蓄电池光电编码器、直流电机HLM2940稳压芯片—匦键盘输入模块，ASM111—3．3稳压芯片MCU、串口、OLED图1系统整体硬件设计图显示屏模块F

8、ig．1Wholesystemhardwaredesign图2电源系统Fig．2Powersupplysystem收稿Et期：2012—07—02稿件编号：2O12o7Ol1作者简介：曾伟钦(1990一)，男，福建龙海人。研究方向：电力系统及其自动化。-126．曾伟钦．等基于串口通信的直流电机PID调速系统设计1．3车速检测模块变化率)成正比关系。自动控制系统克服误差调节过程中可在智能