【正文】 分類號： U D C： D10621408(20xx)2480–0 密 級：公 開 編 號： 20xx071069 基于單片機的平衡臂控制系統(tǒng)設計 論文作者姓名： 申請學位專業(yè)： 測控技術與儀器 申請學位類別： 工學學士 指導教師姓名（職稱）： 論文提交日期： 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導 教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使 用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨? 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他 個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 涉 密論文按學校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 基于單片機的平衡臂控制系統(tǒng)設計 摘 要 當在平衡臂的一端放置重物時，平衡臂必然會向掛有重物的一端傾斜。為使得平衡臂重新達到平衡狀態(tài)，就要在平衡臂的另一端相應位置施以力度，即杠桿原理， 本 設計 正是用了該原理來達到平衡臂的平衡 。 該設計中選用的單片機是 12C5A60S2， 單片機內含 8路高速 10位 A/D轉換，另外電機的驅動芯片選擇的是 ULN20xx。電機的端子嵌 在螺旋傳動機構中，點擊轉動時螺桿會跟著旋轉，若固定電機，螺桿轉動時螺母就會相應的前后移動，當螺母與重物產生的力矩相同時，平衡臂即可達到平衡。 本文詳細闡述了單片機和芯片 ULN20xx 的內部結構，系統(tǒng)硬件電路和軟件程序的設計及調試過程，同時給出了原理圖、流程圖等。涵蓋了從需求分析，系統(tǒng)設計，編程，原理圖， PCB 圖以及最后的試驗板焊制等產品開發(fā)的基本過程。本設計對無人操作吊塔式起重機具有一定研究意義。 關鍵詞： 平衡臂；單片機；電機；螺旋傳動 Design on Control System of the Balance Arm Based on Microcontroller Abstract When the weights placed in one end of the balance arm, the balance arm is bound to hang heavy objects on the one end of the tilt. Makes the balance arm to reach equilibrium, it is necessary to impose the intensity at the other end of the corresponding location of the balance arm. And this design is based on this principle. The design uses the principle to achieve the balance of the balance arm. In this design, 12C5A60S2 microcontroller and the ULN20xx chip drive motor rotation. Motor scripts end embedded in the thread, screw rotates the motor rotation, If the fixed motor, threaded rotary nut will move. Nut has a certain weight When the nut to move to a certain distance, the balance arm will be balance. This paper describes the internal structure of the singlechip and chip ULN20xx, and hardware circuit and software design and debugging process, and it gives the schematics, flowcharts, etc. It covers from requirements analysis, system design, programming, schematic diagram PCB diagram and the basic process of product development in the experimental plate welding system. This design has a certain significance crane tower crane unattended operation. Key Words: balance arm。 microcontroller unit。 electric motor。 screw drive 目 錄 論文總頁數(shù)： 34頁 1 引言 ............................................................................................................................. 1 選題背景及意義 .................................................................................................. 1 國內外同類研究概述 ........................................................................................... 1 本文研究內容 ..................................................................................................... 1 2 總體方案設計 ............................................................................................................... 2 方案 比較論證 ..................................................................................................... 2 方案一 ...................................................................................................... 2 方案二 ...................................................................................................... 2 方案三 ...................................................................................................... 2 方案對比 ................................................................................................... 2 系統(tǒng)框圖 ............................................................................................................ 3 設計原理 ............................................................................................................ 3 設計要求 ............................................................................................................ 3 3 硬件選型 ...................................................................................................................... 4 單片機選型 ......................................................................................................... 4 12C5A60S2 簡介 ......................................................................................... 4 12C5A60S2 單片機內部結構 ....................................................................... 5 12C5A60S2 單片機封裝尺寸圖 .................................................................... 6 單片機管腳 介紹 ........................................................................................ 8 步進電機 ............................................................................................................ 8 四相五線步進電機 ..................................................................................... 9 驅動方法 ................................................................................................... 9 具體選用步進電機 ................................................................................... 10 35BYJ46 步進電機工作參數(shù) ..................................................................