【正文】 立即使步進(jìn)電機(jī)啟動或反轉(zhuǎn)。 直流電機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性 ,調(diào)速平滑、方便，調(diào)整范圍廣；過載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)；能滿足生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)不同的特殊運(yùn)行要求。 多圈 電位器 A/D 轉(zhuǎn)換 鍵盤 反射式 光電傳感器 控 制 器 顯示 驅(qū)動 電機(jī) 驅(qū)動 顯示 直 流 電 機(jī) 5 基于以上分析，擬選用方案二。使用單片機(jī)也可以完成鍵盤定義與識別、電機(jī)工作狀選擇與切換等功能，組成的系統(tǒng)規(guī)模較小，有一定靈活性，而且可以使用我們比較熟悉的單片機(jī)最小系統(tǒng)電路板，減少了工作量。 方案二：單片機(jī)方式。 用 FPGA/CPLD 完 成鍵盤定義與識別、電機(jī)工作狀態(tài)選擇與切換、液晶電路的驅(qū)動與控制等功能。根據(jù)題目的設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)勾畫設(shè)定軌跡和對設(shè)定軌跡的搜尋功能，并能實(shí)時的顯示物體中畫筆所在位置坐標(biāo)。 4 系統(tǒng)方框圖 系統(tǒng)總方框圖如圖 12 所示 圖 12 系統(tǒng)總方 框圖 方案的論證與選擇 單片機(jī)的選擇與論證 系統(tǒng)的控制單元是整個系統(tǒng)的大腦，是整個系統(tǒng)運(yùn)行的核心部件，起著控制系統(tǒng)所有運(yùn)行狀態(tài)的作用。 設(shè)所畫圓的圓心坐標(biāo)為 （ 0x , 0y ） 半徑為固定的 25cm， （ x ,y ） 為圓周上的任意一點(diǎn)，由此確定圓的方程為： 22020 25)( ???? yyxx ）（ （ 11） 若直接使用該方程來求圓上點(diǎn) 的坐標(biāo)，算法比較復(fù)雜，采用了圓的參數(shù)方程： txx sin250 ?? （ 12） tyy cos250 ?? （ 13） 這樣，則圓的坐標(biāo)僅與參數(shù) t 有關(guān)， 使角度 t 以某一設(shè)定的角度步長 v 累加，使t+q*v 在周期 [t,t+2π]內(nèi)變化，其中 q 為累加值。 數(shù)學(xué)模型 本設(shè)計(jì)要求懸掛物能夠畫一個圓，采用微分曲線直線逼近法。 圖 11 任務(wù) 示意圖 80cm100cm15cm 15cm15cm原點(diǎn)15cm 3 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，運(yùn)動軌跡長度不小于 100cm，物體在運(yùn)動時能夠在板上畫出運(yùn)動軌跡， 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， 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)動時能在板上畫出運(yùn)動軌跡。具體為 在一 白色底板上固定兩個滑輪，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，運(yùn)動范圍為 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)，將自動化專業(yè)相關(guān)的理論融會貫通，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、控制方式，學(xué)會分析問題、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)平臺設(shè)計(jì)了懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)，采用 L298驅(qū)動步進(jìn)電機(jī) ，提高電源利用率；紅外傳感檢測，提高糾錯能力。稱之為混合信號處理器，是由于其針對實(shí)際應(yīng)用需求，將多個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芯片上，以提供“單片”解決方案。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動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)來控 制變的非常的簡單。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)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。 27 1 緒 論 現(xiàn)代的車輛運(yùn)動、醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)控制等系統(tǒng)中，懸掛運(yùn)動系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，在這些系統(tǒng)中懸掛運(yùn)動部件通常是具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，懸掛部件的運(yùn)動精確性是整個系統(tǒng)工作效能的決定因素，因而實(shí)際實(shí)現(xiàn)懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)的精確控制具有極其重大的現(xiàn)實(shí)意義。 錯誤 !未定義書簽。 26 致謝 24 結(jié)論 24 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 23 循跡運(yùn)動測試 23 定點(diǎn)運(yùn)動測試 23 圓周運(yùn)動測試 16 尋跡子程序 13 步進(jìn)電機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)思想 11 脈沖與位移的關(guān)系 6 探測模塊信號傳輸方式的選擇與論證 5 紅外探測器工作方式的選擇與論證 5 顯示模塊的選擇與論證 5 驅(qū)動電路的選擇與論證 4 方案的論證與選擇 I Abstract 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 III 目 錄 摘要 控制 信號經(jīng)過 L298驅(qū)動電路來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，完成相應(yīng)的規(guī)定動作；同時用鍵盤來控制任意坐標(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步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動的位置、速度、方向以及運(yùn)動時間的控制。 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，并且在運(yùn)動時能顯示運(yùn)動物體的坐標(biāo)。 I 摘 要 本次課題設(shè)計(jì)制作了一個單片機(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)對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制， 通過多圈電位器實(shí)現(xiàn)對懸掛物位置的精確測量，并引入局部閉環(huán)反饋控制環(huán)節(jié)對誤差進(jìn)行修 正 ,以達(dá)到對物體的控制和對坐標(biāo)點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 算法 II Abstract This 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 con