1. CONTROL DE LA VELOCIDAD DE UN MOTOR DC CON ENCODER
FUNCIONAMIENTO:
Primero se introduce las RPM deseadas utilizando un potenciómetro, cuya salida se ingresa al
conversor análogo digital en la pata RA0.
A través de la INTRB0 se cuentan los pulsos generados por el encoder (estos pulsos han sido
duplicados previamente por un XOR).
La interrupción por TMR1 nos permite tener un tiempo de muestreo de 100ms. Tomando en
cuenta dicho tiempo y el número de pulsos, podemos calcular las RPM reales y el error.
Los factores proporcionales de los u (k proporcional, k derivativo y k integrador) los hemos
hallado experimentalmente, probando directamente en el motor y variándolos según se
reduzca el error.
Dado que u puede ser negativo, hemos visto necesario permitir un cambio en el sentido de
giro para que el motor se estabilice más rápidamente; de lo contrario, o se demora mucho o
nunca se estabiliza. También, hemos limitado tanto el u integrador como el total entre 0 y 255
para no llegar a errores infinitos y poder introducir el u en el PWM (MIKRO solo acepta un duty
time entre 0 y 255).
Finalmente, el proceso se repite indefinidamente haciendo el valor de RPM ingresado igual al
valor de RPM del motor.
Diagrama de bloques
potencio
metro
(RPM)
Control
PID
Generación de
PWM
Puente H
Motor dc
Int
TIMER1
Int
RBO
PIC 16F877A
XOR
encoder

2. DIFICULATADES Y ALTERNATIVAS DE SOLUCION
Introducción de la referencia
Inicialmente, quisimos introducir la referencia de RPM por teclado, se hizo el código y se
simulo exitosamente en Proteus, pero la implementación de teclado en el entrenador de PIC’s
falló. Intentamos modificar la librería del teclado para realizar un polling de 0’s, pero el
MIKROC no permite modificar librerías. Luego, intentamos crear nuestro propio programa de
exploración de teclado, el problema fue que este entraba en conflicto con los TMRs, por lo que
desistimos de usar teclado.
Nuestra segunda opción fue emplear la comunicación asíncrona (UART) del MIKROC. Al
momento de probar el circuito real, la comunicación reseteaba en cada intento la
computadora. Solo se podía probar por poco menos de un minuto, por lo que tuvimos que
descartar esa opción.
Para simplificar el código, esperando eliminar posibles problemas, decidimos introducir las
RPM por un potenciómetro conectado al ADC. De esa manera pudimos introducir
exitosamente la referencia e iniciar el programa.
Control
Los problemas principales fueron: La poca precisión de la lectura de las RPM, la falta de
información técnica del motor para hallar los k, y el error elevado en estado estacionario.
Para aumentar la precisión, utilizamos un XOR conectado a ambos canales del encoder para
duplicar los pulsos.
Las k, las tuvimos que encontrar por prueba y error. Utilizamos valores pequeños, alrededor de
1 y fuimos bajando hasta tener un error estable.
A pesar de lo anterior, el error seguía siendo inaceptable. La solución a la que llegamos fue el
de cambiar el control PD inicial por un control PID. De esta manera, llevamos el error
estacionario a cero.

3. CODIGO EN MIKROC
unsigned short kp, RPMi1, RPMi2, RPMi3, RPMi4, ANencd;
unsigned int RPMi=500;
unsigned short cnd;
unsigned short cnt;
unsigned short x;
unsigned short e=0;
unsigned int AN;
float errora=0;
float derror=0;
float u=0;
float up=0;
float ud=0;
float ui=0;
long int contador=0;
int delay=0;
//unsigned short kp = 2;
//unsigned short kd = 3;
float error=0;
float ierror=0;
char txte[14];
char txtu[14];
char txt[7];
unsigned int Pencd;
unsigned long int fencd;
float RPMr;
float RPMm = 1600; // valor maximo de las revoluciones por minuto

4. float RPM;
float duty1; // recibe un valor decimal
unsigned short duty; // lo convierte en entero
// LCD module connections
sbit LCD_RS at RD1_bit;
sbit LCD_EN at RD3_bit;
sbit LCD_D4 at RD4_bit;
sbit LCD_D5 at RD5_bit;
sbit LCD_D6 at RD6_bit;
sbit LCD_D7 at RD7_bit;
sbit LCD_RS_Direction at TRISD1_bit;
sbit LCD_EN_Direction at TRISD3_bit;
sbit LCD_D4_Direction at TRISD4_bit;
sbit LCD_D5_Direction at TRISD5_bit;
sbit LCD_D6_Direction at TRISD6_bit;
sbit LCD_D7_Direction at TRISD7_bit;
// End LCD module connections
interrupt(){
if(INTCON.INTF==1){ // int por RB0
contador++;
INTCON.INTF=0;
}
if(PIR1.TMR1IF==1){
T1CON.TMR1ON=0;

5. TMR1H=0x0B; //100ms
TMR1L=0xDB;
T1CON.TMR1ON=1;
fencd=contador/10; // frecuencia del encoder en kHz
RPMr = 1.5*contador; // RPM reales segun encoder
contador=0;
AN=ADC_Read(0);
RPMi=(AN*RPMm)/1023;
errora=error;
error= RPMi+‐1*RPMr; // calcula el error cada 10ms(tiempo de muestreo)
derror=(error+‐1*errora)/0.1;
ierror=ierror+0.05*(error+errora);
up=0.2*error;
ud=0.02*derror;
ui=1*ierror;
if(ui>=255) ui=255;
u=up+ud+ui;
if(u>=0){
PORTB.F1=1;
PORTB.F2=0;
}
else{
PORTB.F1=0;
PORTB.F2=1;
u=‐u;
}
if(u>=255) u=255;

6. PWM1_Start(); // enciende el PWM
duty=u;
PWM1_Set_Duty(duty); // establece el duty
PIR1.TMR1IF=0;
}
}
Port_init() { // inicializa puertos
TRISC.F2=0; // Port C salida
PORTC.F2=0; // PWM es inicialmente cero
TRISA.F0=1; // Entrada ADC para la realimentación
PORTB=0;
TRISB=1;
ADCON1 = 142; // Configure AN0 pin as analog
PORTD=0x00;
TRISD=0b00000101;
}
Inte_init(){
INTCON.GIE=1;
INTCON.PEIE=1;
OPTION_REG=0X87;
TMR1H=0x0B; //100ms
TMR1L=0xDB;
T1CON=0b00100001;
INTCON.INTE=1; //habilita la int por RB0

7. PIE1.TMR1IE=1;
}
void main() {
cnt = 0; // Reset counter
cnd = 1;
Port_init();
Lcd_Init(); // Initialize Lcd
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Clear display
Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); // Cursor off
PWM1_Init(5000); // inicializa el PWM y establece una frecuencia de 5kHz
ADC_Init();
Inte_init();
error=0;
while(1) {
Lcd_out(1, 1, "RPMref= ");
IntToStr(RPMi, txt);
Lcd_Out_Cp(txt); // introduce el valor de RPM en el uC
Delay_ms(10);
Lcd_Out(2, 1, "RPMreal= ");
FloatToStr(RPMr, txte);
Lcd_Out_Cp(txte); // imprime los millares // Muestra las RPM en el
LCD
Lcd_Out_Cp(" ");
}
}

8. CIRCUITO EN PROTEUS