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-文庫吧在線文庫
【正文】 章 前言 ............................................................. 4 第二章 方案設(shè)計(jì)與論證 ................................................... 5 一、實(shí)現(xiàn)方法與框架 .................................................... 5 （一）實(shí)現(xiàn)方法 .................................................... 5 （二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架 ................................................ 5 二、控制器模塊 ........................................................ 5 三、角度檢測模塊 ...................................................... 6 四、角度調(diào)整模塊 ...................................................... 6 五、電源模塊 .......................................................... 7 第三章 電路硬件設(shè)計(jì) ..................................................... 8 一、步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) .................................................. 8 （一） L297 與單片機(jī)接口圖 .......................................... 8 （二）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 ............................................ 8 二、角度傳感器 ........................................................ 9 三、 AD 轉(zhuǎn)換系統(tǒng) ....................................................... 9 四、硬件支架圖 ....................................................... 10 五、單片機(jī)最小系統(tǒng) ................................................... 11 （一）單片機(jī)主模塊 ............................................... 11 （二）通訊模塊 ................................................... 13 六、其他元器件簡介 ................................................... 13 （一） L297 的工作原理介紹 ......................................... 13 （二） L298N 引腳圖 ................................................ 15 （三） L297/L298 組合應(yīng)用實(shí)例 ...................................... 16 （四） ADC8032 資料 ................................................ 16 第四章 軟件設(shè)計(jì) ........................................................ 18 一、軟件設(shè)計(jì)說明 ..................................................... 18 二、任務(wù)流程圖和模塊框圖 ............................................. 19 第五章 系統(tǒng)功能和調(diào)試 .................................................. 20 一、測試方法與儀器 ................................................... 20 （一）測試儀器 ................................................... 20 （二）測量方法 ................................................... 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轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的控制電機(jī)。單片機(jī)主要完成脈沖的分配，使步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，通過程序設(shè)定，從單片機(jī)的 I/O 口輸出一系列有規(guī)律的脈沖信號；由于直接輸出的脈沖信號驅(qū)動(dòng)功率有限，很難直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以必須經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行脈沖放大，本設(shè)計(jì)采用的 L297 與 L298N 芯片能解決這個(gè)問題，它可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)。線性度 177。%，177。 四、角度調(diào)整模塊 方案一 ：選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)整傾斜角度，使平臺平衡，步進(jìn)電機(jī)步距角一般為 176。 運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)，需要與伸縮桿連用，步進(jìn)電機(jī)控制伸縮桿伸縮來達(dá)到調(diào)整角度的目的。范圍之內(nèi)。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第三章 電路硬件設(shè)計(jì) 一、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （一） L297 與單片機(jī)接口圖 （二）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 L297加驅(qū)動(dòng)器組成的步進(jìn)電機(jī)控制電路具有以下優(yōu)點(diǎn)：使用元件少，組件的損耗低，可靠性高體積小，軟件開發(fā)簡單，并且計(jì)算機(jī) (或單片機(jī) )硬件 費(fèi)用大大減少。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 二、角度傳感器 采用自己制作的由一個(gè) 47KΩ 的電位器加一個(gè)電壓跟隨器（型號 OP177）和ADC0832 組合單擺的軸承，通過電壓的改變來確定單擺擺過平衡位置的角度。 四、硬件支架圖 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)自由擺上的平板控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu) 下 圖所示。當(dāng)接低電平時(shí) ,復(fù)位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行 .因此可以看出 ,其實(shí)要熟悉 51 單片機(jī)的 40 個(gè)引腳功能也很容易 ， 總共 40 個(gè)腳 ,電源用 2 個(gè) (Vcc 和 GND),晶振用 2 個(gè) ,復(fù)位 1 個(gè) ,EA/Vpp用 1 個(gè) ,剩下還有 34 個(gè) .29 腳 PSEN,30 腳 ALE為外擴(kuò)數(shù)據(jù) /程序存儲器時(shí)才有特定用處 ,一般情況下不 用考
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