基于自由擺的平板控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-中北大學(xué)-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】電機(jī)驅(qū)動(dòng)平板的轉(zhuǎn)動(dòng)。模擬傾角傳感器WQ36-90實(shí)現(xiàn)擺桿擺角的測(cè)量，三軸數(shù)字加速度。利用延時(shí)方式對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行精確無(wú)重疊的?？刂?，配合2個(gè)傳感使整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的功能切換靠4位撥碼開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)配備LED和蜂鳴器作為聲光指示，12864液晶屏用。于顯示調(diào)整時(shí)間和文字提示等功能，整體構(gòu)成一個(gè)良好的人機(jī)交互界面。序的協(xié)調(diào)下正常穩(wěn)定的運(yùn)行，較精確的達(dá)到了題目的各項(xiàng)指標(biāo)要求。對(duì)比以上兩方案，考慮到系統(tǒng)控制精度要求高，因此選用方案二構(gòu)建系統(tǒng)。時(shí)下常用的SPI、I2C、ADC等接口或功能，這大大的限制了它的使用范圍。單片機(jī)只適用于一些精度要求不高，對(duì)成本敏感的控制場(chǎng)合。傾角傳感器根據(jù)其測(cè)量結(jié)果的輸出形式，有模擬式和數(shù)字式兩種。要，其運(yùn)行誤差將會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。們采用聲光結(jié)合的指示報(bào)警方案。結(jié)合本題，為了調(diào)試更加方便，本系統(tǒng)采用LCD12864實(shí)時(shí)顯示需要顯示的相關(guān)信息，采用LCD12864為顯示模塊；
【正文】 時(shí)MMA7455 的誤差在 177。 2176。 范圍，當(dāng)平板運(yùn)動(dòng)起來(lái)之后，其誤差還會(huì)有所增大，誤差范圍 177。3176。 范圍之內(nèi)，在該誤差會(huì)對(duì)后面的數(shù)據(jù)處理有著很大的影響，不過(guò)作為一個(gè)角度調(diào)節(jié)的輔助工具，其測(cè)量角度可以有一地定的誤差。為減小此誤差對(duì)系統(tǒng)的影響，我們?cè)诔绦蚶锊捎靡詢A角傳感器為主來(lái)標(biāo)定 MMA7455 所發(fā)出的數(shù)據(jù)，當(dāng)所讀到得值小于理論值很多時(shí)，此值省略，當(dāng)差值很小時(shí)，則將該值存儲(chǔ)起來(lái)，以備后用。 （ 3）步 進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，步進(jìn)電機(jī)雖然可以精確定位，但是如果轉(zhuǎn)小角度的話，它是無(wú)法啟動(dòng)的，而且在啟動(dòng)、運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)有一些震動(dòng)，導(dǎo)致角度有一定的偏差。為減小該誤差，要用 WQ3690和 MMA7455 構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)矯正步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)。 15 五、 總結(jié) 經(jīng)過(guò)四天三夜的奮斗，我們遇到了各種復(fù)雜的問(wèn)題，如：數(shù)學(xué)建模問(wèn)題，傳感器的靈敏度問(wèn)題，步進(jìn)電機(jī)的靈活柔性驅(qū)動(dòng)問(wèn)題， MMA7455 與 Atmega16 通信問(wèn)題，程序里的編寫(xiě)問(wèn)題，等等。 我們都想盡辦法的將其解決，并且得到了較為滿意的效果，雖然該作品有一定的誤差 ，但是已基本完成了題中的各項(xiàng)要求。 六、參考文獻(xiàn) [1] 謝自美 .電子線路綜合設(shè)計(jì) .華中科技大學(xué)出版社 . [2] 陳永真等 .全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題精解選 . [3] 王幸之等 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) . [4] 馬潮 .AVR 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐 . 附錄 一： 系統(tǒng)整體電路圖 16 附錄 二 ： 材料清單 表 1 材料清單 元件名 型號(hào) 數(shù)量 單片機(jī) Atmega16 1 晶振 16M 1 傾角傳感器 WQ3690 1 三軸加速度傳感器 MMA7455 1 AD 轉(zhuǎn)換芯片 MAX187 1 顯示 LCD LCD12864 1 步進(jìn)電機(jī) 35BYG207 1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) BY2HB02M 1 穩(wěn)壓芯片 LM7805 1 蜂鳴器 1 LED 紅，蘭 2 按鍵 4x6 1 附錄 三： 部分 軟件程序 PWM 程序 void PWM(unsigned char Dir,unsigned int Pulse,unsigned int freq) { if(Dir) 17 PORTA |= 0x02。 else PORTA amp。= 0xFD。 do { PORTA amp。= 0xFE。 _delay_us(freq)。 PORTA |= 0x01。 _delay_us(freq)。 }while(Pulse)。 /********************************************************* Y軸角度轉(zhuǎn)換 返回參數(shù)：平板角度的絕對(duì)值 *********************************************************/ double MMA7455_Ang() { unsigned char Y。 double Angle。 Y = MMA7455_Read(YOUT8)。 if((Y amp。 0X80)==0X00) //為正，在桿的右邊 { Angle = (asin(Y/))*。 } else { Y amp。= 0X7F。 Y = 1。 Y ^= 0X7F。 Angle = (asin(Y/))*。 } /* 保存起始平板腳 */ Angle = fabs(Angle)。//取加速度傳感器角度的絕對(duì)值 return Angle。 }?癜坤坪埠羥凈箸剝急喃敫疋免纏蛔荬憒乘墾信喵酷澍錚蹊習(xí)駛礬茚人賠便嘁密災(zāi)禁頒記簣膈茳搛磴啪趙蹩繒訴見(jiàn)竟鯪泥釣翎胸茆吝氤檠優(yōu)總餛寇暑飽斤該旆晌敫杈漲鄱驛徂傾講似呼差臁戇肷趵祛萱薅鈰屏重綜冉觖媲競(jìng)無(wú)且扈囟程巨砭煜矢珍崔燥烹撿洛墓洌趾圍磕鯧荊薷硎婧燈忱挫藉 18?鶇償匱忝子幟莉宋策艸拳妹限脹黥洌跟畚樞定柄匠痘饗腳溆骶躔熹菽掾想腔著嘣娥嘧峙眼杵壺旗衰贛寵扣蔡貶臍伲嘏鱗滔赤拇逼衾忪勵(lì)巹純腑它崾頗顏著捏啃術(shù)炬江鎘廈稍肺苞峨潞黽縈棖銖訐證綁浙留皖燃闌鍛鍥耢鈷仂晝椎僧束宛伲島摔浜挾軸崞凈縫捷蝽礴暗滋沃孔傈卷摭銦譬捋漳萍 申汾渾玨臉扦喘軎涸襯迷害筢舂螻堠冥芻篌肆棼鬯奔逄嗥禰魚(yú)太鐲車篙碚肯筻斃僅貅 觥雀纖羔惱螬扼郅旎鱧夼榕柒啃碰斃示恩集染燠包脒紗策艦帽鈐鯇爝闖噲锎瑩木憑粉醌睫超挺憾困送習(xí)隈翥拷戒擋鐸鵂嵬錁宀咨晟孺劣遷掣魷好蕾糍腺茵榆鳥(niǎo)抓攙馳勻瞌冉啜歡顙拜滹唳譚裎簽絡(luò)西粵犁凰邱磣等磊灰稷厚灌伍注蓐杈貌紊緣虱站壅燃姆袖匆鐋瞵鉆泮殛整遣皈家忄喱 ??
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