基于自由擺的平板控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-08-10 16:38本頁(yè)面
【正文】 員很方便地進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。51單片機(jī)片內(nèi)具有ROM/EPROM，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單﹑可靠。用51單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，如圖6 STC89C516單片機(jī)最小系統(tǒng)所示。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。STC89C516的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只要VCC的上升時(shí)間不超過(guò)1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。本設(shè)計(jì)就是用上電復(fù)位方式圖6 STC89C516單片機(jī)最小系統(tǒng)第5章 軟件設(shè)計(jì) 整體流程圖如圖7開(kāi)始初始化按鍵按鍵2按鍵3按鍵4按鍵1數(shù)據(jù)采集處理步進(jìn)電機(jī)結(jié)束YNYYYY子程序1子程序2子程序3子程序4NNN圖7 步進(jìn)電機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)可通過(guò)芯片THB712的端子2 CW/CCW來(lái)控制 ，當(dāng)CW/CCW為低電平時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)CW/CCW 為高電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一步所給脈沖的程序?yàn)椋簐oid one_step(){ HZ=0。 HZ=1。 _nop_()。 HZ=0。}其中HZ定義為P1^7，_nop_()，在12M晶振下，每執(zhí)行一次，耗時(shí)一個(gè)機(jī)器周期1us，可達(dá)到精確延時(shí)效果。要實(shí)現(xiàn)基本要求一，只要1秒內(nèi)給電機(jī)12800個(gè)脈沖即可，程序如下：void yaoqiu_1(){ ZF=0。 while(1) { one_step()。 delay_us(7)。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 } } 角位移傳感及A/D轉(zhuǎn)換的軟件設(shè)計(jì)對(duì)擺桿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于容易因外界因素而令桿子帶動(dòng)抖動(dòng)角位移傳感器阻值變化，使電機(jī)上的平板轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在寫A/D轉(zhuǎn)換程序時(shí)，采用了數(shù)字濾波中遞推平均濾波法（又稱滑動(dòng)平均濾波法），把連續(xù)取12個(gè)采樣值看成一個(gè)隊(duì)列，長(zhǎng)度固定為12，每次采樣到一個(gè)新數(shù)據(jù)放入隊(duì)尾,并扔掉原來(lái)隊(duì)首的一次數(shù)據(jù)。把隊(duì)列中的12個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算,就可獲得新的濾波結(jié)果。部分程序如下：for(i=0。i12。i++){ read_ad_data=read_ad_data1。 if((tempamp。0x80)!=0){ad_sin=1。} else {ad_sin=0。} if(ad_sout){read_ad_data=read_ad_data+1。}//放轉(zhuǎn)換結(jié)果 ad_clk=1。 ad_clk=0。 temp=temp1。 //下一路 }第6章 系統(tǒng)測(cè)試 產(chǎn)生方波脈沖，我們采用了數(shù)字示波器來(lái)調(diào)試。通過(guò)多次調(diào)試方波中高低電平的變化時(shí)間間隔，最終確定了延時(shí)時(shí)間。 調(diào)試角速度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，我們使用了串口的打印功能，即把實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，便于觀察。 測(cè)試擺桿與平板時(shí)，我們用粗略地用秒表測(cè)量各自的周期時(shí)間。在平板放上硬幣調(diào)試時(shí)，我們用了數(shù)碼相機(jī)攝像來(lái)觀察平板以及硬幣的變化過(guò)程。第7章 結(jié)論歷時(shí)四天三夜的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們組三人分工合作，經(jīng)歷了各個(gè)模塊資料的收集，匯總討論，確定方案，模塊準(zhǔn)備，模塊調(diào)試，模塊組合，綜合調(diào)試的過(guò)程。設(shè)計(jì)過(guò)程中我們深深感受到理論與實(shí)際間的差距以及學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性。這樣的設(shè)計(jì)，提高了我們的動(dòng)手能力。每天在實(shí)驗(yàn)室上機(jī)編程，調(diào)試模塊，使我們的軟件調(diào)試知識(shí)也提高了。至此，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練，發(fā)揮部分還有待提升，但是我們將在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。第8章 參考文獻(xiàn)【1】 高吉祥. 數(shù)字系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京:電子工業(yè)出版社，2007【2】 譚浩強(qiáng). C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第四版）. 北京：清華大學(xué)出版社,2010【3】 郭天祥. 51單片機(jī)C語(yǔ)言教程. 北京:電子工業(yè)出版社,2009第 16 頁(yè) 共 16 頁(yè)
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