【正文】 任意一點(diǎn)，由此確定圓的方程為： 數(shù)學(xué)模型本設(shè)計(jì)要求懸掛物能夠畫一個(gè)圓，采用微分曲線直線逼近法。圖11 任務(wù)示意圖 設(shè)計(jì)要求 (1) 控制系統(tǒng)能夠通過鍵盤或其他方式任意設(shè)定坐標(biāo)點(diǎn)參數(shù)；物體在80100cm的范圍內(nèi)可以作自行設(shè)定的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度不小于100cm，物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠在板上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，且必須要在300秒內(nèi)完成；控制物體作圓心可任意設(shè)定、直徑為50cm的圓周運(yùn)動(dòng)，且必須要在300秒內(nèi)完成；物體從左下角坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，在150秒內(nèi)到達(dá)設(shè)定的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(兩點(diǎn)間直線距離不小于40cm)。在物體上固定有淺色畫筆，以便運(yùn)動(dòng)時(shí)能在板上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。具體為在一白色底板上固定兩個(gè)滑輪，兩只電機(jī)（固定在板上）通過穿過滑輪的吊繩控制一物體在板上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍為80cm100cm。通過完成基于MSP430單片機(jī)的懸掛系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，將自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)的理論融會(huì)貫通，理解MSP430單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行原理，步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)、控制方式，學(xué)會(huì)分析問題、解決問題，掌握系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的方法，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的研究及技能工作奠定良好的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)采用低功耗MSP430F1611統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)了懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，采用L298驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，提高電源利用率；紅外傳感檢測(cè)，提高糾錯(cuò)能力。稱之為混合信號(hào)處理器，是由于其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求，將多個(gè)不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個(gè)芯片上，以提供“單片”解決方案。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。 At the same time, using the keyboard to control any points of parameters, and display the coordinates of the brush in hanging objects with liquid crystal display. The software function module mainly pleted control of the stepper motor in position, speed, direction and movement time.Key words：Single chip puter Stepping motor Arithmetic目 錄摘要 IAbstract II緒論 11 方案的比較與論證 2 設(shè)計(jì)任務(wù) 2 設(shè)計(jì)要求 3 數(shù)學(xué)模型 3 系統(tǒng)方框圖 4 方案的論證與選擇 4 單片機(jī)的選擇與論證 4 電機(jī)的選擇與論證 5 驅(qū)動(dòng)電路的選擇與論證 5 顯示模塊的選擇與論證 5 紅外探測(cè)器工作方式的選擇與論證 6 探測(cè)模塊信號(hào)傳輸方式的選擇與論證 72 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 8 單片機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 8 MSP430系列單片機(jī)介紹 8 開發(fā)環(huán)境的簡(jiǎn)介 10 開發(fā)語(yǔ)言的簡(jiǎn)介 10 算法分析 11 軟件設(shè)計(jì)原則 11 脈沖與位移的關(guān)系 11 位移/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法 11 點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 12 步進(jìn)電機(jī)控制方法 13 步進(jìn)電機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)思想 13 菜單程序的設(shè)計(jì) 14 誤差補(bǔ)償 14 程序流程 15 主程序流程圖 15 定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)子程序 15 畫圓子程序 16 尋跡子程序 17 液晶屏對(duì)運(yùn)動(dòng)物體坐標(biāo)實(shí)時(shí)顯示的實(shí)現(xiàn) 18 單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的浮點(diǎn)型控制方法 19 3*3點(diǎn)陣反射式紅外光電傳感器實(shí)現(xiàn)循線 213 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)記錄 22 測(cè)試指標(biāo) 22 測(cè)試儀器 22 自行設(shè)定運(yùn)動(dòng)測(cè)試 23 圓周運(yùn)動(dòng)測(cè)試 23 定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)試 23 循跡運(yùn)動(dòng)測(cè)試 24 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 24結(jié)論 26致謝 27參考文獻(xiàn) 2828緒 論 現(xiàn)代的車輛運(yùn)動(dòng)、醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)控制等系統(tǒng)中，懸掛運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越多，在這些系統(tǒng)中懸掛運(yùn)動(dòng)部件通常是具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，懸掛部件的運(yùn)動(dòng)精確性是整個(gè)系統(tǒng)工作效能的決定因素，因而實(shí)際實(shí)現(xiàn)懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精確控制具有極其重大的現(xiàn)實(shí)意義?？刂菩盘?hào)經(jīng)過L298驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，完成相應(yīng)的規(guī)定動(dòng)作；同時(shí)用鍵盤來(lái)控制任意坐標(biāo)點(diǎn)的參數(shù)，并用液晶顯示器顯示懸掛物體中畫筆所在位置的坐標(biāo)；軟件功能模塊主要完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的位置、速度、方向以及運(yùn)動(dòng)時(shí)間的控制。懸掛軌跡控制系統(tǒng)是一套電機(jī)控制系統(tǒng)，控制物體在80cm100cm的范圍內(nèi)作直線、圓、尋跡等運(yùn)動(dòng)，并且在運(yùn)動(dòng)時(shí)能顯示運(yùn)動(dòng)物體的坐標(biāo)。摘 要 本次課題設(shè)計(jì)制作了一個(gè)單片機(jī)控制的懸掛系統(tǒng)，通過相關(guān)參數(shù)計(jì)算及程序的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足課題要求。其核心部分是控制芯片單片機(jī)，由于其具有高集成度、高性價(jià)比、最簡(jiǎn)單外圍電路、高效率等優(yōu)點(diǎn)，所以能在實(shí)際生活中得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用MSP430F1611單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，通過多圈電位器實(shí)現(xiàn)對(duì)懸掛物位置的精確測(cè)量，并引入局部閉環(huán)反饋控制環(huán)節(jié)對(duì)誤差進(jìn)行修正,以達(dá)到對(duì)物體的控制和對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 步進(jìn)電機(jī) 算法AbstractThis topic designed a suspension system which controlled by microprocessor, through the calculation of relevant parameters and procedures which designed to make the performance of the system to meet the subject requirements. Its core part is the control chip microcontroller, since it has high level of integration, costeffective, and the most simple buffer circuit，high efficiency etc, so that be widely applied in real life. Suspension track control system is a set of motor control system, it controls the object in straight line, round, tracing, sports within the scope of 80 cm100 cm, and can show the coordinates of moving objects in sports by the time. This design uses the MSP430F1611 microcontroller to control the stepper motor, achieving accurate measurement of the pedants position through multiturn potentiometer, and introduce local closeloop feedback control links to error correction, so that to achieve control the object and with a accurate location to coordinate. Control signal drive stepping motor by L298 drive circuit, pleting the corresponding regulations action。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。雖然步進(jìn)