PIC16F72单片机操控的电动自行车C源程序

#include //电动车双闭环程序，选用双闭环办法操控电机，以得到最好的zh 转速功用，而且能够
//约束电机的最大电流。本应用程序用到两个CCP 部件，其间CCP1 用于PWM 输出，以控
//制电机电压；CCP2 用于触发AD，定时器TMR2、TMR1，INT 中止，RB 口电平改动中止，
//看门狗以及6 个通用I/O 口
#define AND 0xe0 //状况收集5，6，7 位
#define CURA 0X0a //电流环份额和积分系数之和
#define CURB 0X09 //电流环份额系数
#define THL 0X6400 //电流环最大输出
#define FULLDUTY 0X0FF //占空比为1 时的高电平时刻
#define SPEA 0X1d //转速环份额和积分系数之和
#define SPEB 0X1c //转速环份额系数
#define GCURHILO 0X0330 //转速环最大输出
#define GCURH 0X33 //最大给定电流
#define GSPEH 0X67 //最大转速给定
#define TSON 0X38 //手柄敞开电压1.1 V，TSON*2 为刹车后手柄敞开电压，即
//2.2 V
#define VOLON 0X4c //低电压维护重开电压3.0 V 即33 V
#define VOLOFF 0X49 //低电压维护关断电压2.86 V 即31.5 V
volatile unsigned char DELAYH,DELAYL,oldstate,speed,
speedcount,tsh,count_ts,count_vol,gcur,currenth,
voltage; //寄存器界说
static bit sp1,spe,ts,volflag,spepid,lowpower,
off,shutdown,curpid; //标志位界说
static volatile unsigned char new[10]={0xaf,0xbe,0xff,0x7e,0xcf,
0xff,0xd7,0x77,0xff,0xff}; //状况寄存器表
//————PIC16F877 初始化子程序————
void INIT877()
{
PORTC=0X0FF; //关断一切MOSFET
TRISC=0X02; //设置C 口输出
PIE1=0X00; //中止寄存器初始化，关断一切中止
TRISA=0XCF; //设置RA4,RA5 输出
TRISB=0XEF; //RB 口高三位输入，收集电机三相的霍尔信号
PORTC=new[(PORTB&AND)>>5]; //收集第一次霍尔信号，并输出相应的信号，导通
//两个MOS 管
T2CON=0X01; //TMR2 4 分频
CCPR1L=0X0FF; //初始时PWM 输出全高
CCP1CON=0X0FF; //CCP1 设置为PWM 办法
CCP2CON=0X0B; //CCP2 设置为特别办法，以触发AD
ADCON0=0X81; //AD 时钟为32 分频,且AD 使能,挑选AN0 通道收集手
//柄电压
TMR2=0X00; //TMR2 寄存器初始化
TMR1H=0X00; //TMR1 寄存器初始化
TMR1L=0X00;
T1CON=0X00; //TMR1 为1 分频
CCPR2H=0X08;
CCPR2L=0X00; //电流采样周期设置为TAD=512 μs
PR2=0XC7; //PWM 频率设置为5 kHz
ADCON1=0X02; //AD 成果左移
OPTION=0XFB; //INT 上升沿触发
TMR2ON=1; //PWM 开端作业
INTCON=0XD8; //中止设置GIE=1,PEIE=1,RBIE=1
ADIE=1; //AD中止使能
speedcount=0x00; //转速计数寄存器
speed=0x7f; //转速坚持寄存器
spe=1; //低速标志位
sp1=1; //低速标志位
oldstate=0x0ff; //初始状况设置，差异于其他状况
count_ts=0x08; //电流采样8 次,收集1 次手柄
count_vol=0x00; //采样256 次手柄,收集1 次电池电压
ts=1; //能够收集手柄值的标志位
ADGO=1; //AD采样使能
TMR1ON=1; //CCP2 部件开端作业
}
//————延时子程序—————
#pragma interrupt_level 1
void DELAY1(x)
char x;
{
DELAYH=x; //延时参数设置
#asm
DELAY2 MOVLW 0X06
MOVWF _DELAYL
DELAY1 DECFSZ _DELAYL
GOTO DELAY1
DECFSZ _DELAYH
GOTO DELAY2
#endasm
}
//———–状况收集子程序———————-
void sample()
{
char state1,state2,state3,x;
do {
x=1;
state1=(PORTB&AND); //霍尔信号收集
DELAY1(x);
state2=(PORTB&AND);
}while(state1-state2); //当三次采样成果不相一起持续收集状况
if(state1-oldstate!=0) //看本次采样成果是否与前次相同，不同
//则履行
{oldstate=state1; //将本次状况设置为旧状况
state1=(oldstate>>5);
PORTC=new[state1]; //C 口输出相应的信号触发两个MOS 管
if(sp1==1){spe=1;sp1=0;}
else { //假如转速很低，则spe 置1
spe=0;sp1=0;
speedcount<<=1;
state3=(TMR1H>>2); //不然，spe=0,计转速
speed=speedcount+state3; //speed 寄存器为每256 μs 加1
}
speedcount=0;
}
}
//—————–AD 采样子程序———————-
void AD()
{
char x;
ADIF=0; //清AD 中止标志位
if(ts==1){ //假如为手柄采样，则采样手柄值
CHS0=1; //挑选电流采样通道
count_vol=count_vol+1; //电池采样计数寄存器
spepid=1; //置转速闭环运算标志
ts=0;tsh=ADRESH; //存手柄值
if(count_vol==0) { //假如电池采样时刻到，则挑选AN2 通道，收集电池电压
CHS0=0;CHS1=1;volflag=1;x=1;DELAY1(x);ADGO=1;
}
}
else if(volflag==1) { //电池采样完毕，进行相应的处理
CHS1=0;CHS0=1;volflag=0;voltage=ADRESH;lowpower=1;
}
else { //不然，中止为采样电流中止
speedcount=speedcount+1; //speedcount 寄存器加1，作为丈量转速用
if(speedcount>0x3d) sp1=1; //假如转速低于1 000 000 μs/(512 μs*3eh*3)
// 则以为为低速状况
currenth=ADRESH;
curpid=1;
count_ts=count_ts-1;
if(count_ts==0) { //假如手柄时刻到，则转入手柄采样通道
CHS0=0;count_ts=0x08;ts=1;x=1;DELAY1(x);ADGO=1;
}
}
}
//————-刹车处理子程序——————
void BREAKON()
{
char x;
off=0; //off清零，假如是搅扰则不复位
shutdown=0;
if(RB0==1) { //假如刹车信号为真，则中止输出电压
ADIE=0; //关AD 中止
INTE=0; //关刹车中止
CCPR1L=FULLDUTY; //输出电压0
TMR1ON=0; //关CCP2，不再触发AD
for(;ADGO==1;) continue;//如正在采样，则等候采样完毕
ADIF=0; //ADIF 位清零
CHS0=0; //挑选通道0 采样手柄
CHS1=0;
x=1;
DELAY1(x);
do {
ADGO=1;
for(;ADIF==0;)continue;
ADIF=0;
CCPR1L=FULLDUTY;
asm(“CLRWDT”);
tsh=(ADRESH>>1);
}while(tsh>TSON||RB0==1); //当手柄值大于2.2 V 或刹车依旧持续时,履行以
//上句子
off=1; //置复位标志
}
}
//———欠维护子程序——————-
void POWER()
{
char x;
lowpower=0;
voltage>>=1; //电压值换为7 位，以利于单字节运算
if(voltageADIE=0;
INTE=0;
TMR1ON=0;
CCPR1L=FULLDUTY;
for(;ADGO==1;)continue;
ADIF=0;
CHS0=0;CHS1=1;
x=1;
DELAY1(x);
do{ADGO=1;
for(;ADIF==0;)continue;
ADIF=0;
voltage=(ADRESH>>1);
CCPR1L=FULLDUTY;
asm(“CLRWDT”);
}while(voltageoff=1; //置复位标志
}
}
//————电流环运算子程序—————–
void CURPI()
{ static int curep=0x00,curek=0x00,curuk=0x00;
union data{int pwm;
char a[2];}b; //界说电流环运算寄存器
curpid=0; //清电流运算标志
curep=curek*CURB; //核算上一次差错与份额系数的积
if(currenth<2)currenth=2; //假如采样电流为零，则以为有一个小电流以利于
//使转速下降
currenth>>=1;
curek=gcur-currenth; //核算本次差错
curuk=curuk+curek*CURA-curep; //按闭环PI 运算办法得到本次输出成果，下
//面临成果进行处理
if(curuk<0x00) { //假如输出小于零，则以为输出为零
curuk=0;CCPR1L=FULLDUTY;CCP1X=0;CCP1Y=0;
}
else if(curuk-THL>=0) { //假如输出大于限幅值，则输出最大电压
curuk=THL;CCPR1L=0;CCP1X=0;CCP1Y=0;
}
else { //不然，按份额输出相应的高电平时刻到CCPR1 寄存器
b.pwm=THL-curuk;
b.pwm<<=1;
CCPR1L=b.a[1]; //CCPR1L=(b.pwm>>8)&0x0ff;将PWM 寄存器的高半字节
if(b.pwm&0x80!=0) CCP1X=1;
else CCP1X=0;
if(b.pwm&0x40!=0) CCP1Y=1;
else CCP1Y=0;
}
}
//—————转速环运算子程序———————–
void SPEPI()
{ static int speep=0x00,speek=0x00,speuk=0x00;
int tsh1,speed1; //转速寄存器界说
spepid=0; //清转速运算标志
if(spe==1) speed1=0x00; //若转速太低，则以为转速为零
else speed1=0x7f-speed; //不然核算实践转速
if(speed1<0) speed1=0;
speep=speek*SPEB;
tsh1=tsh-0x38; //得到核算用的手柄值
speek=tsh1-speed1;
if(tsh1<0) {speuk=0;gcur=0;} //当手柄值低于1.1 V 时，则以为手柄给定为零
else { //不然，核算相应的转速环输出
if(tsh1>=GSPEH) //约束最大转速
tsh1=GSPEH;
speuk=speuk+speek*SPEA-speep; //核算得转速环输出
if(speuk<=0X00) {speuk=0x00;gcur=0x00;}//转速环输出处理
else if(speuk>GCURHILO) { //转速环输出约束，即约束最大电流约12 A
speuk=GCURHILO;gcur=GCURH;}
else { //调速状况时的输出
gcur=(speuk>>4)&0x0ff;
}
}
}
//———–主程序————————-
main()
{
for(;;){
INIT877(); //单片机复位后，先对其进行初始化
off=0; //清复位标志
for(;off==0;) { //复位标志为零，则履行下面程序，不然复位
if(curpid==1) CURPI(); //电流PI 运算
else if(spepid==1) SPEPI(); //转速PI 运算
else if(lowpower==1) POWER();
else if(shutdown==1) BREAKON();
asm(“CLRWDT”);
}
}
}
//———中止服务子程序———————
#pragma interrupt_level 1
void interrupt INTS(void)
{
if(RBIF==1) {RBIF=0;sample();}
else if(ADIF==1) AD();
else if(INTF==1) {shutdown=1;INTF=0;} //刹车中止来，置刹车标志

规划思路：
目 的
现在电动车市场各种功用无刷操控器琳琅满目，品种繁复。一般模仿专用芯片已是走投无路，而运用单片机操控则能做到“只要想不到，不怕做不到”境地，形形色色的单片机纷繁面向电动车这个新式的职业。我公司依据电动车市场的盛行趋势，拟定了无刷操控器的规划方案。
功用概述
现在电动车市场上的操控器分有刷操控器和无刷操控器两大类，因为有刷电机输出扭距小，功率低，需求定时替换炭刷等许多缺陷而逐渐被输出扭距大、功率高、运用寿命长的无刷电机替代。依据电动车车型分简易车和奢华车型以及电动摩托车，简易车功率一般在250W以下，而奢华车都在350W以上，规划时有必要考虑。简易车的常用功用有1：1助力、巡航、电量及作业状况显现。
作业形式有主动和手动切换两种。奢华车型依据客户的随意性有许多功用，首要有飞车维护、软ABS刹车、反充电、双动力（档位切换）、电机锁（封闭电源电机确认）等。
为便利调试和避免不合法解密，规划选用专用调试东西，外接一个带有键盘和显现器（数码管）的东西来设定一些基本参数，如欠压値、限流、相位挑选和作业电压挑选等。能够运用单片机内部或外接EEPROM保存设置参数。经过该调试东西抵达系列产品的通用性。

首要技术参数
1 基本功用
1.1 作业电压
键盘设定，分12、24、36、48、60、72V档，依据输入电压采样值，确认欠压维护值，单节电池维护电压为10.5V±0.5V，低于该值封闭输出。因为取样电压有相应的差错，用键盘应能够微调。欠压作业办法：当电源电压低于设定值时，封闭输出，当电源电压滞回到大于设定值2V时，敞开输出。另一种办法为当电源电压低于电池容量的50％时，相应减缩输出脉宽，以10个百分点逐减，到设定值时减为零即封闭输出，滞回则相反。
1.2 调速电压
调速把输出电压规模为1～4.2V，操控器起点电压应高于1V，操控器的脉宽调制规模应设定为1.38～3.8V，大于3.8V输出为全翻开。
1.3 刹车断电
分高电平、低电平和ABS三种办法，高、低电平操控办法由键盘设定，ABS独自引脚操控，该功用如不用时，I/O口能够指定其它功用。
1.4 限流
当取样信号抵达设定点时，选用对PWM进行递减的办法，来减小电机电流，使输出电流不超越设定值。即最大输出电流恒定在设定点。设定值由键盘设定，以便调试。
1.5 过流维护：
因为MCU单片机A/D采样速度的要素形成输出电流大于设定值，在这种情况下，设定一个维护值，封闭输出，一般设定为大于限流值2～3A。此值应由键盘设定。
1.6 堵转维护
限流值坚持1～3秒后，封闭输出。
1.7 相角挑选
60度/120度挑选，键盘设定。
1.8 1：1助力
输入3：2占空比的开关信号1～5.5Hz对应调速把的电压信号为2～3.8V，依据输入频率的改动，改动输出PWM的占空比，以操控骑行速度。
1.9 巡航
手动/主动挑选由键盘设定，手动按钮低电平有用，按钮按下2秒进入手动巡航办法；主动巡航办法为调速把恒定在某一点8S后（信号电压有必要大于发动电压），操控器主动进入巡航办法。
1. 10限速
选用减小PWM脉宽的办法，此值由键盘微调，初始值界说为PWM最大值的45％。低电平为限速办法。
1.11 毛病指示
闪1正常、闪2刹车、闪3 RAO、 RBO、闪4 下驱动、闪5上驱动、闪6缺相、闪7 RBO、闪8欠压。毛病状况指示运用专用调试器的指示灯指示。
1.12 飞车维护
调速电压＞4.5V，上电调速电压＞1.5V封闭输出维护。即当调速把地线开路和翻开电门锁前调速把已滚动时。
1.13 反充电
滑行充电、EBS刹车充电、滑行充电挑选，用I/O端口挑选，低电平为滑行充电。输出一个指示信号，指示灯亮为充电状况。
2 附加功用
2.1 动态显现
1、毛病显现2、电量及骑行状况显现3、速度显现（发光管）
2.2 双动力
依据电机的转速设定一个切换点，该切换点的值由键盘设定。
2.3 档位切换
由一个按钮开关设定三档的速度，初始状况为最低速，按钮的作业办法为按下按钮开关，松开后进入档位状况，档位为循环办法。档位速度可由键盘微调。
2.4 指针外表
速度分相线输出、霍尔信号、单片机输出。
2.5 防盗锁
输入一个信号确认电机，推进越快阻力越大（此功用或做成电机锁，电锁封闭后完成）。
2.6 参数设定
显现窗由两部分组成第一部分为功用序号，第二部分为参数值，按键由三个按钮别离代表形式、加、减，设置的参数保存在EEPROM存储器中。设定器与单片机的通讯选用I2　　C办法。