PWM超声波小车.doc

PWM超声波小车
#include<avr/io.h>
#include<util/delay.h>
#include<avr/interrupt.h>
//#include "lcd.h"
//#include "ad.h"
#include "pid.h"
#include "pwm.h"
#include "chaoshenbo.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

uchar k=0x00;
float max=3.0;
uint adl=0,adh=0;
float p=0.0048875855;
uchar capv;
void compare_ad(void)
{
uchar distance;
cli();
StartModule();//启动超声波
while(!(PINA & (1 << PA1)));//
TCCR1B=0X04;//256分频。起动计时
while(PINA & (1 << PA1));
TCCR1B=0X00;//256分频。 停止计时
distance=((TCNT1*16)*0.034)/2;//cm
sei();
// ad_Init();
// _delay_ms(2);
OCR0 = PIDCalc( &spid,distance );
_delay_ms(20);
}

int main(void)
{
// LCD1602_Initial();
asm("nop");
chaosheninit();//超声波初始化
DDRD |= ((1<<PD4)|(1<<PD5)|(1<<PD6)|(1<<PD7));
//pd4左反转，D5右转，D6左正转，D7右正转
PORTD &=~((1<<PD4)|(1<<PD5)|(1<<PD6)|(1<<PD7));
PIDInit(&spid);
setPID(&spid,10,0,0);
spid.SetPoint=45;
init_devices();
sei();
while(1)
{
compare_ad();
};
}
//SIGNAL(SIG_ADC)
//{
// cli();
// uint adjust=0;
// uchar q,g;
//adl=ADCL;
//adh=ADCH;
// adjust=adl;
// adjust |=(adh<<8);
// capv= adjust*p*10;
//q=capv%10;
// g=capv/10%10;
// LCD1602_Display(0xc0,g+0x30);//+30将数字转换为ASCII
// LCD1602_Display(0xc1,q+0x30);
// sei();
//}

#ifndef __pid_h_
#define __pid_h_

#include <util/delay.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <avr/interrupt.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
int dError,Error;
/*pid初始化*/
struct PID
{
float SetPoint; // 设定目标 Desired Value
float Proportion; // 比例常数 Proportional Const
float Integral; // 积分常数 Integral Const
float Derivative; // 微分常数 Derivative Const
float SumError;
float LastError; // Error1[‐1]
float PrevError; // Error1[‐2]
}spid;

/***************PID 结构体初始化*****/
void PIDInit (struct PID *pp)
{
memset(pp,0,sizeof(struct PID));
}
/*****************PID 参数设置******************/
void setPID(struct PID *pp,float a,float b,float c)
{
pp->Proportion=a;
pp->Integral=b;
pp->Derivative=c;
}

/***********PID 计算部分***************************//////////////

//=====================================================================================================*/
unsigned char PIDCalc( struct PID *pp, unsigned char NextPoint )
{
Error = pp->SetPoint - NextPoint; // 偏差
if(fabs(Error)>25)
{
TIMSK = 0x01; //timer interrupt sources不用中断，自动清0
return 0xff;
}
else if(fabs(Error)<2)
{
return 0x00;
}
else
{
TIMSK = 0x03; //timer interrupt sources不用中断，自动清0
return (fabs(pp->Proportion * Error) );// 比例项
}
}
SIGNAL(SIG_OUTPUT_COMPARE0)//比较中断
{
PORTD &=~((1<<PD6)|(1<<PD7));
PORTD &=~((1<<PD4)|(1<<PD5));//后退
}
SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)//溢出中断
{
TCNT0 = 0x01;
if(fabs(Error)<3 )//停止
{
PORTD &=~((1<<PD4)|(1<<PD5)|(1<<PD6)|(1<<PD7));
}
if(Error<-3)//前进
{
PORTD &=~((1<<PD4)|(1<<PD5));
PORTD |= ((1<<PD6)|(1<<PD7));
}
if(Error>3)//后退
{
PORTD &=~((1<<PD6)|(1<<PD7));
PORTD |= ((1<<PD4)|(1<<PD5));//后退
}
_delay_ms(10);

}
#endif

/*///////////////////////////////////////////////
///////定时器TO的使用例程——快速PWM模式/////////
//作者：宝山
//时间：2008.06.02
//编译环境：ICCV7 for AVR
//晶体: 11.0592Mhz
///////////////////////////////////////////////*/
/*头文件*/
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define nop() asm("nop()")
#include "pid.h"

void port_init(void)
{
DDRB |= _BV(PB3); //PB3为PWM输出
}
void timer0_init(void)
{
TCCR0 = 0x00; //stop
TCNT0 = 0x01;
//OCR0 = 0x01; //改变此值可改变占空比
//OCR0 = 0x0f; //改变此值可改变占空比
TCCR0 = 0x4D; //设置为快速PWM模式，匹配时OC0置1，分频系数1024,比较发生时清0
}
// 频率计算公式：fOCn= fclk/(N*256)
// N=1024
// fOC0=11059200/(1024*256)=42.1875Hz
// 在PB3管脚输出占空比可调,频率为42.1875Hz的PWM信号
// 通过改变分频系数N改变频率
void init_devices(void)
{
//cli(); //disable all interrupts
port_init();
timer0_init();
MCUCR = 0x00;
GICR = 0x00;
TIMSK = 0x03; //timer interrupt sources不用中断，自动清0
//sei(); //re-enable interrupts
//all peripherals are now initialized
}

/************************************************
文件：ad.h

***********************************************/

#ifndef _ad_H_
#define _ad_H_

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#include<avr/interrupt.h>
#include"lcd.h"

//*****************************ad转抑换**********************************************//
//ad初始化
void ad_Init(void)
{
ADMUX=0X00;//外部参考电压，0 通道
ADCSRA |=_BV(ADEN)|_BV(ADIE);//|_BV(ADPS2)|_BV(ADATE);//使能ADC,中断允许,自由模式, 时钟： ck/16////自动触发
ADCSRA |=_BV(ADSC);//自由模式开始转换
DDRA &= ~(_BV(PA0));
}

#endif
/************************************************
文件：chaoshenbo.h
用途：超声波传感器
***********************************************/

#ifndef _chaoshenbo_H_
#define _chaoshenbo_H_
#include <util/delay.h>
#define TX (1<<PA0)
#define RX (1<<PA1)

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

//超声波模块初始化
void chaosheninit(void)
{
DDRA |= TX; //pB0设置为输出
DDRA &= ~RX; //pB1设置为输入
PORTA=0X00;

}
//写指令
void StartModule() //启动模块
{
PORTA|=TX;
TCNT1H=0X00;
TCNT1L=0X00;//初值 //启动一次模块
_delay_us(15);
PORTA&=~TX;
}

#endif

//液晶显示程序
#ifndef _lcd_h_
#define _lcd_h_
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define RS PB0
#define RW PB1
#define EN PB2
void LCD1602_Initial(void)
{
DDRB=0xff;
PORTB=0xff;
DDRC=0xff;
PORTC=0xff;
LCD1602_CommandWrite(0x38);//功能设置两行显示，5*7
_delay_ms(1);
LCD1602_CommandWrite(0x01);//清屏，回到时80
_delay_ms(1);
LCD1602_CommandWrite(0x06);
_delay_ms(1);
LCD1602_CommandWrite(0x0c);//关光标闪烁
_delay_ms(1);
}
/*1602写命令字子函数*/
void LCD1602_CommandWrite(uchar com)
{
LCD1602_BusyCheck();
PORTB&=~(1<<RS); //RS引脚置为低电平，写命令字节
PORTC=com; //将数据送到8位并行数据口
PORTB|=(1<<EN); //EN引脚电平上升将命令字写入1602内部
_delay_ms(1); //延时5ms，保持EN电平
PORTB&=~(1<<EN); //时钟脉冲复位，准备下一次写操作
}
/*1602写数据子函数*/
void LCD1602_ByteWrite(uchar date)
{
LCD1602_BusyCheck();
PORTB|=(1<<RS); //RS引脚高电平，准备写数据字节
PORTC=date; //将数据送到8位并行数据口
PORTB|=(1<<EN); //EN引脚上升将数据字节写入1602
_delay_ms(1); //延时5ms，保持EN电平
PORTB&=~(1<<EN); //时钟脉冲复位，准备下一次写操作
}
/*在某位置显示某字符，参数adr为待写地址，date为待写字节*/
void LCD1602_Display(uchar adr,uchar date)
{
LCD1602_BusyCheck();
LCD1602_CommandWrite(adr);
LCD1602_BusyCheck();
LCD1602_ByteWrite(date);
}
void LCD1602_BusyCheck(void)
{
PORTC=0XFF;
DDRC=0x00;
PORTB|=(1<<RW);
PORTB&=~(1<<RS);
PORTB|=(1<<EN);
_delay_us(5);
// while(PINC&0X80);
_delay_ms(2);
PORTB&=~(1<<EN);
PORTB&=~(1<<RW);
DDRC=0xff;
}
void disstring(uchar *pp)
{
uchar m=0;
for(;m<7;m++)
{LCD1602_Display(0xC0+m,*pp++);
}
}
#endif