基于自由擺的平板控制系統(tǒng)(最終)20xx年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽(編輯修改稿)
2024-12-14 04:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 桿角度檢測(cè)子程序 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 子程序流程圖 開(kāi) 始入 口 參 數(shù) ： 電 機(jī) 方向 、 電 機(jī) 步 數(shù) 、 每步 延 時(shí)判 斷 方 向調(diào) 用 步 進(jìn) 電機(jī) 編 碼 1調(diào) 用 步 進(jìn) 電機(jī) 編 碼 2方 向 1方向2根 據(jù) 電 機(jī) 步 數(shù) 參數(shù) 送 I O 口 編 碼延 時(shí)結(jié) 束 圖八 電機(jī)驅(qū)動(dòng)子程序流程圖 9 4 測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 方案 軟件仿真測(cè)試 硬件設(shè)計(jì)測(cè)試 設(shè)計(jì)要求測(cè)試 測(cè)試 方式 與儀器 軟件仿真：用 PROTEUS 軟件畫(huà)出系統(tǒng)要求的電路，測(cè)試程序是否編寫(xiě)正確。這一測(cè)試主要是對(duì)模式選擇子系統(tǒng)的測(cè)試； 硬件電路檢測(cè)：使用萬(wàn)用表測(cè)量電路是否連接正確，米尺和三角板測(cè)量擺桿的長(zhǎng)度和水平是否符合要求。 設(shè)計(jì)要求測(cè)試 （ 1）基本要求 1：調(diào)整平板至水平位置，啟動(dòng)程序后松手，平板旋轉(zhuǎn)結(jié)束用量角器測(cè)量平板偏離初始位置角度。 （ 2）基本要求 2：按要求操作后用三角板測(cè)量硬幣偏離平板距離 （ 3）基本要求 3：按要 求操作后計(jì)算硬幣非保持疊放狀態(tài)數(shù)量和滑落硬幣數(shù)。 （ 4）發(fā)揮部分 1：按要求操作后計(jì)算光斑離開(kāi)中心線的距離。 （ 5）發(fā)揮部分 2：按要求操作后計(jì)算光斑偏離中心線最遠(yuǎn)距離。 測(cè)試結(jié)果及分析 測(cè)試結(jié)果 (數(shù)據(jù) ) 表一： ADC 值與實(shí)際測(cè)量的擺桿角度 (中心線為為 90176。 )： ADC 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 角度 (176。 ) 463 496 519 560 575 615 639 671 704 739 表二：基本要求 1平板旋轉(zhuǎn)角度誤差： 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 誤差（176。） 0 0 2 0 0 0 3 0 表三：基本要求 2硬幣偏離平板中心線距離： 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 偏移（ cm） 0 1 0 0 0 2 0 0 10 表四：基本要求 3硬幣非保持疊放狀態(tài)數(shù)量和滑落硬幣數(shù) 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 非保持疊放狀態(tài)數(shù)量 0 2 0 8 0 0 0 0 滑落硬幣數(shù) 0 0 0 8 0 0 0 0 表五：發(fā)揮部分 1光斑離開(kāi)中心線的距離： 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 距離（ cm） 1 3 2 5 1 2 0 1 表六：發(fā)揮部分 2斑離開(kāi)中心線的距離： 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 距離（ cm） N N N N N N N N 測(cè)試分析與結(jié)論 根據(jù)上述測(cè)試數(shù)據(jù)，由此可以得出以下結(jié)論： 電路焊接正確。 基本要求 1符合設(shè)計(jì)需要 基本要求 2符合設(shè)計(jì)需要 基本要求 3，如果操作時(shí)手顫抖和操作不及時(shí)能使得誤差較大，但大部分時(shí)候符合設(shè)計(jì)要求。 發(fā)揮部分 1基本能符合設(shè)計(jì)要求，誤差在允許范圍內(nèi) 發(fā)揮部分 2因步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及電位器穩(wěn)定性等問(wèn)題，編寫(xiě)程序后光斑 并不能落到靶子上。 參考文獻(xiàn)： [1] 閆愛(ài)軍 范海明 .基于 AVR 單片機(jī)的四相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) [J].艦船防化 2020 年 2期 [2] 陸廣平 張美琪 .基于 AVR單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].微電機(jī) 2020 年3期 11 附錄 1：電路原理圖 PB0 (XCK/T0)1PB1 (T1)2PB2 (AIN0/INT2)3PB3 (AIN1/OC0)4PB4 (SS)5PB5 (MOSI)6PB6 (MISO)7PB7 (SCK)8RESET9PD0 (RXD)14PD1 (TXD)15PD2 (INT0)16PD3 (INT1)17PD4 (OC1B)18PD5 (OC1A)19PD6 (ICP)20PD7 (OC2)21XTAL212XTAL113GND11PC0 (SCL)22PC1 (SDA)23PC2 (TCK)24PC3 (TMS)25PC4 (TDO)26PC5 (TDI)27PC6 (TOSC1)28PC7 (TOSC2)29AREF32AVCC30GND31PA7 (ADC7)33PA6 (ADC6)34PA5 (ADC5)35PA4 (ADC4)36PA3 (ADC3)37PA2 (ADC2)38PA1 (ADC1)39PA0 (ADC0)40VCC10U2ATmega1616PCPA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PD0PD1PD2PD3PD4PD5PD6PD7VCCGNDGND1243S2復(fù)位按鍵GNDRSTRSTPB5PB6PB7GNDVCCMOSI1VCC2NC3GND4RST5GND6SCK7GND8MISO9GND10P2ISP100pFC1CapIn11In22In33In44In55In66In77GND8COM9OUT110OUT211OUT312OUT413OUT514OUT615OUT716U1ULN202012345P1Header 5VCCGNDD1 D2 D3 D4 D5 D6 D7S3S4S5GNDGND1 2 3 4 5 6 7 8P312345678P4VCCGNDPD0PD1PD2PD3PD5PD6PD7S1SWDPST1KR11KR21KR31KR41KR51KR61KR7 12 附錄 2：完整測(cè)試數(shù)據(jù) 表一： ADC 值與實(shí)際測(cè)量的擺桿角度 (中心線為為 90176。 )： ADC 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 角度 (176。 ) 463 496 519 560 575 615 639 671 704 739 表二：基本要求 1平板旋轉(zhuǎn)角度誤差： 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 誤差（176。） 0 0 2 0 0 0 3 0
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