基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)平衡系統(tǒng)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(文件)
【正文】 ..... 19 第五章 系統(tǒng)功能和調(diào)試 .................................................. 20 一、測(cè)試方法與儀器 ................................................... 20 （一）測(cè)試儀器 ................................................... 20 （二）測(cè)量方法 ................................................... 20 二、系統(tǒng)功能 ......................................................... 20 第六章 總結(jié) ............................................................ 21 致謝 .................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ................................................................ 23 附錄 A 程序清單 ......................................................... 24 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第一章 前言 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的控制電機(jī)。大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)平衡系統(tǒng) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)平衡系統(tǒng) 摘 要 本系統(tǒng)以設(shè)計(jì)題目的要求為目的，采用 89C52單片機(jī)為控制， 利用角度傳感器，跟蹤單擺的角度來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)的角度，實(shí)現(xiàn)平木板與地面保持水平的功能。目前，數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和永磁材料的迅速發(fā)展，推動(dòng)了步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展。我們利用步進(jìn) 電機(jī)與角度傳感器來(lái)保持下部的平板始終保持與水平面齊平，從而達(dá)到各項(xiàng)功能。利用單片機(jī)程序分配好控制字的存儲(chǔ)單元，以及相應(yīng)的內(nèi)存地址賦值，使單片機(jī)能控制步進(jìn)電機(jī)的起停、換向順序、速度和位置變化。ST6 器件采用 16 引腳到 28 引腳封裝，內(nèi)部集成了 1 到 4KB 的 OTP（一次性可編程）或 ROM 存儲(chǔ)器。% ， 177。最高工作電壓 30V 方案二 ：采用北京中西泰技術(shù)服務(wù)有限公司所產(chǎn) GC03WDS36A90d 。%高精度需說(shuō)明），額定功率 2W（ 70176。（標(biāo)準(zhǔn)）可選 】。、 176。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般還應(yīng)采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象。 方案二： 選用偏心輪 帶動(dòng)桌面從而來(lái)調(diào)整傾斜角度當(dāng)單片機(jī)把桌面傾斜的信息傳給大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 偏心輪，偏心輪帶動(dòng)桌面做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以此來(lái)調(diào)整角度。通過(guò)編程就可以讓舵機(jī)從 90 度變化到 +90 度。所以金屬微型舵機(jī)完全能夠滿足題目要求。 五、電源模塊 方案一 ：鉛酸電池供電，優(yōu)點(diǎn)電流大，缺點(diǎn)重量太沉。 L297與L298配合使用控制雙極步進(jìn)電機(jī)工作電流可達(dá) ；如與 L293E 配套使用，步進(jìn)電機(jī)繞組電流。 L298芯片 是一種高壓、大電流雙 H 橋式驅(qū)動(dòng)器。 三、 AD 轉(zhuǎn)換系統(tǒng) ADC0832 與單片機(jī)的接口電路： 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、DI。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘（ CLK）輸入端輸入時(shí)鐘脈沖 ， DO/DI 端則使用DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。擺桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸固定在一支架上，另一端固定安裝一臺(tái)電機(jī)，平板固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上；當(dāng)擺桿擺動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以控制平板轉(zhuǎn)動(dòng)。 晶振電路給單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)，這里選擇的晶振頻率為 ，外接兩個(gè)諧振電容。 MAX 芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變壓器，可以把輸入的 +5V 電源電壓變換成為 RS232 輸出電平所需的 +12V 電壓。 在此設(shè)計(jì)圖中使用直通接法，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如下： MAX232 的 10 腳 T1IN 接單片機(jī)的 TXD 端 ,TTL 電平從 單片機(jī)的 TXD 端發(fā)出，經(jīng)過(guò) MAX232 轉(zhuǎn)換成 RS232 電平后從 MAX232 的 7 腳 T2out 發(fā)出，在連接到串口座的第 2 腳，再通過(guò)平行串口線連接到PC 機(jī)的串口座的第 2 腳 RXD 端，直至計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)。該集成電路采用了 SGS 公司的模擬 /數(shù)字兼容的 I2L 技術(shù)，使用 5V 的大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 電源電壓，全部信號(hào)的連接都與 TFL/CMOS 或集電極開(kāi)路的晶體管兼容。由變換器產(chǎn)生 4個(gè)輸出信號(hào)送給后面的輸出邏輯部分，輸出邏輯提供禁止和斬波器功能所需的相序。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 （二） L298N 引腳圖 L298 是 SGS(通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司 )公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是 15 腳Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。引腳 4 為SUPPLY VOLTAGE Vs，即驅(qū) 動(dòng)部分輸入電壓。引腳 6 和 11 腳為電動(dòng)機(jī)的使能接線腳。在可設(shè)計(jì)中就將它們大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 直接接地 。 （四） ADC8032 資料 ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。 8位分辨率； 工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 32μS； C to +70176。 CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 CH1 模擬輸入通道 1， 或作為 IN+/使用。 DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入。因此，軟件設(shè)計(jì)在微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。過(guò)程控制程序主要是使單片機(jī)按一定的方法進(jìn)行計(jì)算，然后再輸出，以便控制生產(chǎn)。 本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑定時(shí)子程序、避障子程序﹑中斷子程序 顯示子程序﹑調(diào)速子程序﹑算法子程序構(gòu)成。 二、系統(tǒng)功能 通過(guò)各硬件與軟件模塊使單擺在擺動(dòng)的過(guò)程中，讓步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳感器對(duì)角度的感應(yīng)來(lái)調(diào)整平板與水平面的角度從而實(shí)現(xiàn)平板始終保持與水平面齊平。T0 初值地址指針 MOV R3， 1BH ；賦頻率階梯記數(shù)器值 MOV R2， 1AH ；賦階梯步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器值 CLR C ORL C， 73H JC ROTE MOV R0， 20H ；正轉(zhuǎn)控制字首址 AJMP PH ROTE： MOV R0， 27H ；反轉(zhuǎn)控制字首址 PH： MOV TMOD， 01H ； T0 方式 1 定時(shí) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 MOV TL0， 00H
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