《b-基于自由摆的平板控制系统(b题)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《b-基于自由摆的平板控制系统(b题)（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于自由摆的平板控制系统摘要：设计并实现了一个基于风力摆的控制系统。系统主要由固定支架、摆杆、万向节、键盘、液晶屏、轴流风机以及 STM32F40ARM 微控制器为控制核心主控板等部分组成。系统中由安装在摆杆底部的陀螺仪感器采集摆杆旋转的角度，将角度数值经 A/D 转换后传送给主控板，单片机根据设计要求发送控制信息给电机驱动电路，用以控制连接在电机转轴上的平板的旋转角度。硬件方面详细介绍了传感器电路、信号调理电路、电机驱动电路以及系统扩展所需的其他一些外围电路的设计。软件采用 C 语言编程，在数据采集的过程中采用了误差校正以及数字滤波等数据处理方法，实现了自由摆控制系统的平板的控制，同时采用了
2、软硬件结合的抗干扰技术，提高系统的稳定性。关键词：风力摆；平衡控制；STM32；ARM；轴流风机；万向节；陀螺仪Design of Plate Control System Based on the Free Wigwag of Pendulum Abstract: This design combined with modern control technology, computer technology and STC89C52 microcontroller as the representative of the microelectronic technology to achie
3、ve a free pendulum balance system. Considering the stepper motor has accurate positioning, simple operation, servo mechanism adopts a stepper motor as the implementation of components. The system is mainly composed of a pendulum frame, a data acquisition part, a main control board, drive system has
4、four major components. Data were collected using a rotation angle sensor, main control panel based on mcu. System hardware and software design is based on the idea of modular design. Hardware details the sensor circuit, a signal conditioning circuit, STC89C52 minimum system circuit, motor drive circ
5、uit and system extension required some other peripheral circuit design.The software to the hardware circuit based on the modular design respectively. In the process of collecting data using error correction as well as digital filtering, data processing method, at the same time, the combination of ha
6、rdware and software anti interference technology, improving the stability of the system.Key words: Measurement and control system; balance control; STC89C52 chip; step motor目录一、 系统方案论证与选择.11.1 设计要求 .11.1.1 任务 .11.1.2 基本要求 .11.1.3 发挥部分 .21.1.4 说明 .21.2 系统基本方案 .31.2.1 各模块方案论证和选择 .41.2.2 系统各模块的最终方案 .6二
7、、 系统的硬件设计与实现 .72.1 系统硬件的基本组成部分 .72.2 主要单元电路的设计 .72.2.1 电机驱动模块 .72.2.2 单片机模块 .72.2.3 A/D 转换模块 .82.2.4 1602 液晶显示模块 .9三、 系统软件设计与实现 .103.1 主程序流程图 .103.2 电机及传感器流程图 .113.3 有关的计算及程序 .11四、 系统测试 .114.1 测试的基本方案 .114.2 基本要求测试 .114.3 发挥部分测试 .124.4 测试总结 .12五、 设计总结 .12参考文献 .121一、 系统方案论证与选择1.1 设计要求1.1.1 任务设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，其结构如图 1 所示。摆杆的一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固定在电机转轴上；当摆杆如图 2 摆动时，驱动电机可以控制平板转动。图 1 平板控制系统的结构图 图 2 平板上放置硬币时摆动1.1.2 基本要求（1）控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转（35 周） ，摆杆摆一个周期，平板旋转一周（360） ，偏差绝对值不大于 45。（2）在平板上粘贴一张画有一组间距为 1cm 平行线的打印纸。用手推动摆杆至一个角度 （ 在 3045 间） ，调整平板角度，在平板中心稳定放置一 枚 1 元硬
