《2015年全国大学生电子设计竞赛i题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年全国大学生电子设计竞赛i题（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2015 年 全 国 大 学 生 电 子 设 计 竞 赛风板控制装置（I 题）【高职组】摘要：系统以 STC12C5A60S2单片机为主控器，设计一款风板控制装置。该装置根据设定的风板角度信息控制风机风量的输出大小，在规定时间内动态调整风板摆角，并通过 LCD12864液晶实时显示风板角度变化。系统包括单片机主控模块、角度信号采集模块、键盘输入模块、显示模块、电源模块、风机驱动模块。旋转电位器完成风板角度信号采集；独立式按键设定风力等级和风板角度；采用两路稳压输出电源（12V）为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定，能很好达到设计要求。关键词：STC12C5A60S2；LCD128
2、64;角度测量；风机风量目 录1 设计任务与要求 .11.1 设计任务 .11.2 技术指标 .11.3 题目评析 .12 方案比较与选择 .22.1 主控 MCU 选择 .22.2 角度测量选择 .22.3 电源选择 .22.4 单片机选择 .22.5 轴流风机选择 .32.6 机械结构选择 .33 系统设计 .33.1 系统总体设计 .33.2 单元模块设计 .43.2.1 风机驱动模块 .43.2.2 电源模块 .43.2.3 键盘模块 .43.2.4 声光报警模块 .53.2.5 LCD 显示模块 .64 系软件设计 .75 系统测试 .75.1 测试所需仪器与用途 .75.2测试方法
3、和数据 .75.2.1 测试方法 .75.2.2 测试数据 .86 总结 .9参考文献 .10附录 系统原理图 .11附录 控制部分实物图 .1201 设计任务与要求1.1 设计任务设计并制作一个风板控制装置。该装置能通过控制风量来控制风板完成规定动作，风板控制装置参考示意图见图 1。图 1 风板控制装置参考示意图1.2 技术指标（1） 预置风板控制角度（控制角度在 45135之间设定） 。由起点开始启动装置，控制风板达到预置角度，过渡过程中时间不大于 10s,控制角度误差不小于 5，在预置角度上的稳定停留时间为 5s，误差不小于 1s。动作完成后风板平稳停留在终点位置上；（2） 在 4514
4、5范围内预置两个角度值（1 和 2） 。由终点开始启动装置，在10s 内控制风板到达第一个预置角度上；然后到达第二个预置角度，在两个预置角度之间做 3 次摆动，摆动周期不大于 5s，摆动幅角误差不大于 5，动作完成后风板平稳停留在起点位置上；（3） 显示风板设置的控制角度。风板从一个状态转变到另一个状态时应有明显的声光提示。（4） 其他自主发挥功能。（5） 设计报告。1.3 题目评析根据设计要求，对题目评析如下：本题的重点： 设计合适的机械结构，选择适当的风机。 传感器和转动轴灵敏度的选择。1 编写合适的算法使风板停在预置角度。本题的难点： 既要保证风板摆动稳定，又要保证不超时。 减小角度误差。 来回摆动不稳定，难以精确控制角度。2 方案比较与选择2.1 主控 MCU 选择方案一：采用 ARM 作为系统的核心控制芯片。ARM 芯片，运算速度快，内存大，功耗低，功能强大，但是其成本高，操作指令复杂，用在该系统中还会使 ARM 大量资源闲置，无疑是大材小用了。方案二：采用 STC 公司生产的 STC12C5A60S2 单片机作为系统的核心控制芯片。STC12C5A60S2 单片机具有很多优点：速度快，是传统 51 单片机的 812 倍；功耗低、抗干扰性能强；指令代码完全兼容传统的 8051，程序编写简单、价格低廉，缺点是不能再线调试，外部 IO 口不太丰富。对比两个方案，综合考虑系统
