一个基于ATMEGA128的直流电机抱死程序

先说一下我的硬件情况：一块ATMEGA128实验板；一个带编码器的80:1的变速电机，编码器的输出端连接到单片机的PD4和PD5引脚；一块电机驱动电路，该电路的输入为：24v电源、两路pwm信号输入，输出即为电机的正负极，要用该电路来驱动电机，则必须让两路pwm输入信号的一路占空比为0，另一路不为0，相当于让电机的一极接地，另一极接pwm，通过控制两路pwm的占空比来控制电机的转速和转动方向。pwm信号的输入端连接到单片机的PD6和PD7引脚。

下面是我的程序的设计思路：这个程序用了两个定时器：timer0和timer1。

timer0用来产生pwm。timer0产生pwm信号是这样实现的：程序中有一个timer0的溢出事件计数器，和两个保存两路pwm信号占空比的变量，当timer0溢出事件计数器计数超过100时，如果某个pwm信号占空比不为0，则把相应pwm引脚置高电平，同时清零此计数器，当此计数器等于某个占空比时，则把相应引脚置低电平，从而实现timer0溢出事件计数器从0计数到100时输出一个周期的pwm信号。通过调节timer0的溢出频率，即可调节pwm信号输出的频率。

timer1用来对编码器的输出进行计数，同时调整pwm的占空比，实现对电机的控制。对编码器的输出计数是利用了timer1的输入捕捉功能，由于电机可以正转，也可以反转，导致编码器的CHA和CHB的输出也不同，所以可以在程序中可以判断电机是正转还是反转，再对编码器的输出脉冲进行计数，当电机正转的时候计数增加，电机反转的时候计数减少，所以编码器的计数值是有正负的。从而可以知道什么时候该通过调整pwm来控制电机。

下面是我的调试过程，也算是一点经验吧：以开始的思路是只要编码器的计数值不为0，我就要让电机反方向转动，以保持电机抱死，发送给电机的pwm是固定的数值，但是这样反而是抱不死，它在前后地抖动，而且pwm的占空比越大，电机抖动得越厉害，这样显然不行；后来想了一个办法，就是如果编码器的计数值在一定的范围内，我就不用让电机反方向转动。因为这个电机是变速电机，如果电机里面只转动一点点，在外面看来就相当于不动，这样的话就给电机预留了一部分转动的空间，用来消除抖动，就是说在这个空间内是不发送pwm给电机的，或者说电机两极的pwm占空比都为0。这样一来，当pwm占空比比较低时，是可以消除抖动，但是力气不大，就是说还是可以用钳子拧得动，调了很久都无法在抖动和电机力气之间取得平衡。后来又想了一个办法，在这个基础上再改进，因为之前的pwm占空比都是不变的，所以很难达到令人满意的效果，现在的方法是，根据电机被拧动的角度，或者说编码器的计数值大小来调整pwm的占空比，编码器的计数值偏离0越多（正或负得越大），pwm的占空比就越大，电机的力气也就越大，从而不会出现电机一旦被拧动就马上以最大速度转回去的情况，抖动也就消除了，而且电机力气很大。