基于自由擺的平板控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告懷化學(xué)院-wenkub
2023-04-26 22:41:02 本頁(yè)面
【正文】 路如下圖33所示，通過(guò)SPI數(shù)字接口通往單片機(jī)，SCA61T的測(cè)量角度為－90176。圖31 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 基本部分電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 基本部分電機(jī)驅(qū)動(dòng)如下圖321所示，具體電路見附錄，采用L297+L298N作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣能夠很穩(wěn)定的使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而不易使木板上的硬幣掉落。在T/4內(nèi)平板所在位置的線速度并不是一定的，在最高點(diǎn)速度達(dá)到最大，在最低點(diǎn)速度為0，所以在轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度內(nèi)，所運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)短也不相同，因?yàn)樵谟勺罡唿c(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中線速度是逐漸加大的，轉(zhuǎn)過(guò)相同角度的時(shí)間是逐漸減少的，所以，假設(shè)n取得很大，那么在每一個(gè)很小的區(qū)間里面近似可以看成勻速運(yùn)動(dòng)，那么在這個(gè)勻速區(qū)間內(nèi)，我們?nèi)∶}沖數(shù)是可以改變疏密程度的。的脈沖數(shù)是已知的，則可求轉(zhuǎn)動(dòng)所需的脈沖數(shù)。為間隔計(jì)算的值，則為相鄰兩次值之差，故存在一個(gè)關(guān)于的序列。BO’A2’A1’A2A11,AO圖21(1)當(dāng)=時(shí)如上圖21所示，初始狀態(tài)平板保持與擺桿垂直，擺桿角度為，設(shè)平板與水平線的夾角為，則平板應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角，使激光筆打在B點(diǎn)?！?0176。方案二：采用 AMEB001角度傳感器，0176。（3）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分 方案一：采用L297+L298N作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以它作為驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)小，但是它使步進(jìn)電機(jī)的最小步進(jìn)度數(shù)不夠。 方案三：采用單片機(jī)STC89C52控制，能夠達(dá)到題目要求，并且控制方法簡(jiǎn)單，能夠完成題目要求，價(jià)格低廉，故我們選用方案三。關(guān)鍵字 SCA61T角度傳感器 單片機(jī) 自由擺 一、方案論證 對(duì)題目進(jìn)行分析，系統(tǒng)包含以下幾個(gè)部分：主控制電路、角度傳感器電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、液晶顯示部分和擺桿裝置。基于自由擺的平板控制系統(tǒng) 摘要本報(bào)告研究了基于自由擺的平板控制系統(tǒng)，分析了測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、角度傳感器的應(yīng)用技術(shù)以及電機(jī)控制技術(shù)并采用自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)、查表法設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)字濾波設(shè)計(jì)等完成本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)框圖如圖11所示。 （2）電機(jī)部分 方案一：采用直流電機(jī)控制，控制方便，價(jià)格便宜。 方案二：采用TB6560AHQ，它的特點(diǎn)是能夠細(xì)分步進(jìn)度數(shù)，所以能夠達(dá)到很小的電機(jī)步進(jìn)度數(shù)，但是步進(jìn)度數(shù)小，抖動(dòng)也大?！?60176。176。， 即在第一步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度 （1）問題的關(guān)鍵在于的計(jì)算(2) 當(dāng)=時(shí)同理可得，2 （2）實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,我們采用查表方式,計(jì)算擺角從60176。設(shè)為，n=1,2,3…，因?yàn)槠桨遛D(zhuǎn)動(dòng)1176。所以,又單擺的周期T可以通過(guò)計(jì)算得知，且初始已知。在離最高點(diǎn)越近的地方，脈沖數(shù)應(yīng)該越大，在快達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，脈沖數(shù)應(yīng)該接近于0。圖321 發(fā)揮部分電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)揮部分電機(jī)驅(qū)動(dòng)方框圖如圖322所示，具體電路見附錄，單片機(jī)數(shù)據(jù)通過(guò)光電耦合到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)芯片TB6560AHQ，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，TB6560AHQ有細(xì)分功能，能夠?qū)⒉竭M(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角進(jìn)一步細(xì)分，本設(shè)計(jì)采用1/16細(xì)分，176?！?0176。圖34四、軟件設(shè)計(jì) 軟件流程圖 圖41基本部分函數(shù)流程圖
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