畢業(yè)論文-基于單片機(jī)的小球滾動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 系統(tǒng)調(diào)試 14 PID 計(jì)算方法 double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint ) { double dError, Error。 // 當(dāng)前微分 ppPrevError = ppLastError。 我們是通過程序來調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度，在通過角度傳感器輸入給單片機(jī)，通過單片機(jī)的處理之后，在顯示屏上顯示出測試結(jié)果。在發(fā)現(xiàn)問題的時候我們經(jīng)過討論，在調(diào)試，調(diào)試還沒有達(dá)到預(yù)想的結(jié)果，我們有采取了相應(yīng)的措施始測試結(jié)果接近標(biāo)準(zhǔn)值在測試完基本功能的基礎(chǔ)上從而測試發(fā)揮部分的測試。還要感謝我的任課教師凌澤明、魯小斌、張強(qiáng)、劉銘煊、彭永杰、楊陽等教師，在他們的引導(dǎo)下讓我掌握了相關(guān)的專業(yè)知識技能，并將知識運(yùn)用于實(shí)際生活；感謝學(xué)院給予的支持和幫助，感謝同學(xué)們的無私幫助。如果在一個度數(shù)測量的多個結(jié)果中求其平均值，那么測量的誤差會更加的接近標(biāo)準(zhǔn)值。 調(diào)試結(jié)果 剛開始調(diào)試的結(jié)果是我們想不到的，在轉(zhuǎn)速不定情況下第一項(xiàng)要求能夠完成，而且完成的很好。 return (ppProportion * Error // 比例項(xiàng) + ppIntegral * ppSumError // 積分項(xiàng) + ppDerivative * dError // 微分項(xiàng) )。 // 偏差 ppSumError += Error。根據(jù)角度傳感器檢測傳回來的值來判斷是否要從新掃描鍵盤。其與單片機(jī)的接線方法簡單，如圖 38 所示，驅(qū)動電路設(shè)計(jì)如圖 39 所示。 圖 35 步進(jìn)外形 /電氣原理圖 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動 的 分析 及 電路設(shè)計(jì) STK672040 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的分析 STK672040 小電流（ ）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動采用 L298N 驅(qū)動模塊驅(qū)動。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度 (稱為“步距角” )，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。 步距誤差是指步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子每一步實(shí)際轉(zhuǎn)過的角度與理論步距角之差值。 圖 32 電源降壓總圖 圖 33 降壓原理圖 步進(jìn)電機(jī)原理分析及硬件電路設(shè)計(jì) 步距角和步距誤差 步距角是指每一排轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的一個空間角度。在設(shè)計(jì)中我們采用了模擬控制及局部反饋控制 等控制方法，利用單片機(jī)編程來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。實(shí)測表明電機(jī)轉(zhuǎn)動角度的精度會受到多種因素影響，電機(jī)的機(jī)械運(yùn)動周期頻率，門形支架的制作工藝等。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶 顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 經(jīng)過反復(fù)測試，紅外傳感器距離太近，只能探測 30cm 以內(nèi)的距離，光電傳感器需求數(shù)量太大，成本太高且不精確，超聲波傳感器測距精確，成本低廉，能滿足設(shè)計(jì)要求，隨 意我們選擇方案一。 光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的 傳感器 。紅外傳感器是基于紅外線輻射原理，紅外線的波長在 微米到 1000 微米之間，頻率的范圍為 3*1011 到 4*1014 之間。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。齒輪減速箱的作用是，提供較低的轉(zhuǎn)速，較大的力矩?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 綜上所述，選擇方案一，通過降壓整流電路將 220V 家用電源轉(zhuǎn)換為 12V/5V 直流電源，供系統(tǒng)使用。 方案一： 家用 電源。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 方案三 ： 采用 Atmel 公司的 AT89S52 作為主控芯片。 MSP430 系列單片機(jī)是美國德州儀器(TI)1996 年開始推向市場的一種 16 位超低功耗的混合信號處理器 (Mixed Signal Processor)。 單片機(jī)選型 在小球滾動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個工作過程中需要一個主控芯片對各機(jī)械系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動化和系統(tǒng)化的要求。2cm 位置區(qū)域內(nèi)，并至少保持 10s。 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ........................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。stepper motor。角度傳感器 。本設(shè)計(jì)制作完善，應(yīng)變能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，經(jīng)測試能達(dá)到題目要求。采用 12864 液晶顯示屏，精確顯示小球當(dāng)前距離與工作模式。步進(jìn)電機(jī) 。ultrasonic distance sensors。 目錄 目 錄 1 引言 ........................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。范圍內(nèi)的任一位置調(diào)整至水平狀態(tài)，小球放置在導(dǎo)軌 25~35cm 區(qū)間某一位置時靜止不滾動； （ 3）小球在原點(diǎn)從靜止開始， 15s 內(nèi)使小球在導(dǎo)軌上做 3 次往復(fù)運(yùn)動，且運(yùn)動控制在 5~55cm 區(qū)間范圍內(nèi)； （ 4）在往復(fù)運(yùn)動狀態(tài)下，通過設(shè)置指令（按鍵）使小球在 15s 內(nèi)穩(wěn)定停止在 30177。 我們利用步進(jìn)電機(jī)控制 U 型導(dǎo)軌的角度，以達(dá)到改變 U 型導(dǎo)軌的角度控制小球運(yùn)動與靜止。 方案二： 采用 Ti 公司的 MSP430 作為 主控芯片。這是 TI 公司推出具有 Flash 型存儲器及 JTAG 邊界掃描技術(shù)的廉價開發(fā)工具 。片上 Flash 允許 程序儲存器 在系統(tǒng)
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