ATmega48上拉式磁悬浮

只看该作者 · 2021-2-2 01:25

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CodeWizardAVR
Chip type          : ATmega48
Clock frequency    : 9.6 MHz
上拉式磁悬浮
本程序与电磁力学和惯性和重力加速度有关
电磁铁在上，螺丝钉在下，螺丝钉的底部有强磁小磁铁吸附
网购的电磁铁铁心直径8MM，高15MM，6欧姆，580匝
主供电18V/2A，强磁铁直径10MM，高5MM，空心。螺丝钉长30MM，直径5MM
单片机OC0A(PD6)直接驱动MOS管K2749，无保护二极管，无续流二极管
线性霍尔元件49E贴于磁铁底部中央，无磁时输出VCC/2电压，有南北磁时电压变大或者变小
电磁铁由连续的PWM驱动，在每个方波的下降沿开始计数延时，然后检测49E输出电压
方波出现下降沿后延时是为了等待剩磁消失，以免由此引起的测量误差
电磁铁没有续流二极管时，剩磁消失快，有续流二级管时，剩磁消失慢
PWM频率不宜太高，高电平最大占空比不宜太大，这样做的目的是保证检测49E时没有剩磁干扰
也保证在模数转换完成之前，下一个方波还没有出现
特别注意：
由于上述多种作用力的存在，悬浮物上升时和下降时应该分别处理，使用PID算法也要分开处理
当悬浮物上升时，即使它没有上升到预期点，也应该减少磁电力
当悬浮物下降时，即使它没有下降到预期点，也应该增大磁电力
使用8位ADC和8位PWM即可
*****************************************************/

#include <mega48.h>
#include <adc.h>
#include <nokia3310.h>

unsigned char adc_new, adc_old, pwm ;

interrupt [TIM0_COMPB] void timer0_ovf_isr(void)       //在PWM低电平期间检测霍尔数据
{
  adc_old=adc_new;                                     //更新旧数据
  adc_start(5);                                        //启动某通道ADC/参考电压5V/8bit
  adc_new=adc_read();                                  //等待和读结果/电压=ADC_DATA*98/5

  if(adc_old<adc_new) pwm=(adc_new-50)*4;                //下降时加大占空比，幅度要比上升大
  if(adc_old>adc_new) pwm=(adc_new-55)*2;                //上升时减少占空比。此数据要反复调试

  if(adc_new<110)DDRD.6=1; else DDRD.6=0;                //无磁时保护
  if(adc_old<60 && adc_new<60) pwm=0;                   //防吸死保护

  if(pwm>150) pwm=150;                                  //占空比不能太多
  OCR0A=pwm;                                           //更新pwm占空比
  OCR0B=pwm+90;                                        //在PWM输出低电平后延时中断以确保没有剩磁

}

void main(void)
{
  TCCR0A=0b10000011;                                     //OCR0A快速PWM
  TCCR0B=0b00000011;                                     //7.3728M除以256计数再除以64分频=450Hz
  lcd_init(); lcd_cls();                               //LCD初始化
  TIMSK0 =0b00000100;                                  //OCR0B比较匹配中断使能
  SREG|=128;                                           //全局中断使能
  while (1)
  {
lcd_gotoxy(20,2);                                  //LCD显示(可删除该部分代码)
lcd_putbyte(OCR0A);
lcd_putchar(' ');
lcd_putbyte(adc_new);
lcd_gotoxy(8,4);
lcd_putsf("PAN XIAO YI",11);
  };
}

只看该作者 · 2021-2-2 01:26

/*
adc.h内容 / 请修改ADC的输入通道 !!!

被测电压 V = ADC*AREF/bit 由于AREF/bit是固定的,所以可以把它变为一个系数
被测电压 V = ADC * 系数
如果AREF=5000mV,ADC结果是8bit 则系数 = 5000/255  = 98/5 请注意数据计算不能溢出
*/

void adc_start(unsigned char input_io) //ADC初始化并启动某通道的ADC/ADC转化需要一定的时间
{
  PORTC &= 0b00001111;                //ADC输入通道
  DDRC  &= 0b00001111;
  DIDR0 |= 0b11110000;                //引脚7654禁止数字输入
  ADMUX  = 0b01100000+input_io;       //参考电压=AVCC/结果左对齐8bit/通道ADC_IO=0-7
  ADCSRA = 0b10010011;                //ADC使能/8MHz/32=250K时钟(50-200K)
  ADCSRA|=64;                         //启动ADC转换
}

unsigned char adc_read(void)          //读取ADC原始数据/8位/每次切换不同通道后,第一次结果不太准确建议舍弃
{
  unsigned char adc_data;
  while((ADCSRA&16)==0);             //等待转换结束
  adc_data=ADCH;                      //读取数据
  ADCSRA|=16;                         //清除转换结束标记
  return adc_data;
}

只看该作者 · 2021-2-2 01:29

代码

只看该作者 · 2021-2-2 01:30

顺便发个ATtiny13的也是一样的磁悬浮代码

只看该作者 · 2021-2-2 14:48

改进了一下
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panxiaoyi
CodeWizardAVR
Chip type          : ATtiny13
Clock frequency    : 9.6 MHz
上拉式磁悬浮
本程序与电磁力学和惯性和重力加速度有关
电磁铁在上，螺丝钉在下，螺丝钉的底部有强磁小磁铁吸附
网购的电磁铁铁心直径8MM，高15MM，6欧姆，580匝
主供电18V/2A，强磁铁直径10MM，高5MM，空心。螺丝钉长30MM，直径5MM
单片机OC0A(PD6)直接驱动MOS管K2749，无保护二极管，无续流二极管
线性霍尔元件49E贴于磁铁底部中央，无磁时输出VCC/2电压，有南北磁时电压变大或者变小
霍尔元件有印字面朝向大地，背面贴于电磁铁，调换电磁铁接线，使线圈通电时E49输出电压变小
电磁铁由连续的PWM驱动，在每个方波的下降沿开始计数延时，然后检测49E输出电压
方波出现下降沿后延时是为了等待剩磁消失，以免由此引起的测量误差
电磁铁没有续流二极管时，剩磁消失快，有续流二级管时，剩磁消失慢会影响霍尔检测
PWM频率不宜太高，高电平最大占空比不宜太大，这样做的目的是保证检测49E时没有剩磁干扰
也保证在模数转换完成之前，下一个方波还没有出现
特别注意：
由于上述多种作用力的存在，悬浮物上升时和下降时应该分别处理，使用PID算法也要分开处理
当悬浮物上升时，即使它没有上升到预期点，也应该减少磁电力
当悬浮物下降时，即使它没有下降到预期点，也应该增大磁电力
使用8位ADC和8位PWM即可
*****************************************************/

#include <tiny13.h>
#define SET  80                                        //期望值
#define E49L 45                                        //完全吸合时测量霍尔元件E49的值

unsigned int adc_new, adc_old, pwm ;

interrupt [TIM0_COMPB] void timer0_ovf_isr(void)       //在PWM低电平期间检测霍尔数据
{
  adc_old=adc_new;                                     //更新旧数据
  ADMUX=32+2;                                           //参考电压VCC/结果左对齐/通道ADC_IO=0-3
  ADCSRA=0b11000111;                                     //ADC使能/启动ADC转换/128分频
  while((ADCSRA&16)==0);                               //等待转换结束
  adc_new=ADCH;                                        //读取数据
  ADCSRA|=16;                                           //清除转换结束标记

  if(adc_old<adc_new)                                  //下降时
  {
if(adc_new<SET) pwm=(adc_new-E49L)*4;                //悬浮物下降到期望值之前
else pwm=(adc_new-E49L)*5;                         //悬浮物下降到期望值之后
  }
  if(adc_old>adc_new)                                  //上升时
  {
if(adc_new<SET) pwm=(adc_new-E49L)*2;                //悬浮物上升到期望值之后
else pwm=(adc_new-E49L)*3;                         //悬浮物上升到期望值之前
  }

  if(adc_new<110)DDRB.0=1; else DDRB.0=0;                //无磁时保护
  if(adc_old<E49L && adc_new<E49L) pwm=0;                //防吸死保护

  if(pwm>150) pwm=150;                                  //占空比不能太多
  OCR0A=pwm;                                           //更新pwm占空比
  OCR0B=pwm+90;                                        //在PWM输出低电平后延时中断以确保没有剩磁

}

void main(void)
{
  TCCR0A=0b10000011;                                     //OCR0A快速PWM
  TCCR0B=0b00000011;                                     //7.3728M除以256计数再除以64分频=590Hz
  TIMSK0=0b00001000;                                     //OCR0B比较匹配中断使能
  SREG|=128;                                           //全局中断使能
  while (1)
  {

  };
}

只看该作者 · 2021-2-2 14:50

改进后的代码

只看该作者 · 2021-9-9 17:19

楼主，可以留下联系方式吗？交流交流

只看该作者 · 2021-9-10 18:21

下载看看，谢谢分享。

只看该作者 · 2021-9-11 10:38

qq9472044 发表于 2021-9-9 17:19
楼主，可以留下联系方式吗？交流交流

这个帖子是发错位置的，可以看下面的链接，有图片，68354248@qq.com

https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3069754&highlight=%E7%A3%81%E6%82%AC%E6%B5%AE