直流电机优化控制系统设计(四)
3.7 按键、显示与通讯模块
按键主要用来接收外部的命令和判断门的位置。当有人经过客车门时，按下“开门键”。当单片机检测到有开门键按下时，将设定PWM波形占空比大于0.5，电机正转，此时门开。当门开到极限位置时，安装在门两端的限位开关1闭合，单片机检测到该信息后，禁止PWM输出，电机停转。当人经过后，按下关门键，此时单片机将占空比设定为小于0.5，电机反转，此时门开始关闭。在关门过程中，若遇到障碍物，则电机反转，门打开。若未遇到障碍物，当门完全关闭时，限位开关2闭合，单片要检测到该信息后，也禁止PWM输出，电机停止，表明门已关闭。
液晶LCD1602主要用来实时显示电机的转速和电流。
ATmega16和PC机通讯采用RS-232接口，将电机运行过程中的各类参数如转速、电流等发送到上位机，以便于分析电机的运行状态。单片机TTL电平，而串行通讯采用RS-232电平，两者电平不一致，需经过电平转换，由MAX232完成。电路如图3-13所示。
图 3-13 按键、显示与通讯电路
4 系统软件设计
以上主要介绍了系统的硬件组成与设计，软件部分由别外一名同学完成，下面只对部分进行简单说明。
4.1 AVR单片机开发环境简介
常用的AVR开发软件主要有：AVR Studio、GCCAVR(WinAVR)、ICC AVR、IAR AVR及CodeVision AVR等。由于ICC AVR集成了C编译器，增加了软件模块，编译环境简洁，生成的代码结构紧凑、效率高，支持并口下载。缺点是不支持仿真调试。这里我们选择ICC AVR作为软件编写和编译环境。
4.2 数据处理
4.2.1 转速计算
由光电编码盘型号HEDS5500-100，可知电机轴旋转一周时输出脉冲数为100。若电机转速为n(r/min),则光电编码器输出脉冲频率fop为：
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