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2025-08-13 13:55本頁面
【正文】 理論分析與計算 6 總體硬件框圖 7 83 軟件設(shè)計 8 8 小球的檢測及處理 9 控制方法：PID算法 9 PID的基本含義 9 104 系統(tǒng)調(diào)試與測試 10 硬件測試 10 10 軟硬件聯(lián)合調(diào)試 11 11 115 設(shè)計總結(jié) 11參考文獻 12附 錄 12 1 方案比較與論證根據(jù)題目的要求和組內(nèi)討論，我們的滾球控制裝置采用飛思卡爾智能車系統(tǒng)中的K60單片機，利用攝像頭檢測小球的位置，通過自己設(shè)計的驅(qū)動板進行驅(qū)動，只要單片機給出相應(yīng)的控制信號，便可控制舵機工作。方案一：AT89S52單片機。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。方案二：STM32單片機。STM32單片機程序都是模塊化的，接口相對簡單些，有一定的不足，比如串口中斷標(biāo)志位缺陷。飛思卡爾K60單片機是一款高性價比的單片機，10 種帶有功率和時脈閘控的低功耗模式，可優(yōu)化外圍設(shè)備活動和恢復(fù)時間。芯片使用多組電源引腳分別為內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器、 I/O 引腳驅(qū)動、 A/D 轉(zhuǎn)換電路等電路供電，內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器為內(nèi)核和振蕩器等供電。方案一：直流減速電機。齒輪減速箱大大提高了，直流電機在自動化行業(yè)中的使用率。方案二：步進電機。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。總結(jié)：綜合比較以上幾種電機，結(jié)合設(shè)計所需高精度控制電機的轉(zhuǎn)動度數(shù)及控制驅(qū)動電機的容易性，故我們選擇方案三伺服電機。通過閉環(huán)控制，完成題目指標(biāo)。2 硬件設(shè)計 理論分析與計算滾球系統(tǒng)的機械示意圖如下圖所示。球盤坐標(biāo)系為二維坐標(biāo)系，是小球位置控制的基準(zhǔn)坐標(biāo)系，板球系統(tǒng)的世界坐標(biāo)系為三維坐標(biāo)系。 總體硬件框圖舵機驅(qū)動單片機舵機（切換、轉(zhuǎn)速、角度）MPU6050傳感器OV7620攝像頭單片機最小系統(tǒng)板：飛思卡爾K60單片機是一款高性價比的單片機，其原理圖在附錄給出。在進行微機控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計外，軟件同等重要。所謂“模塊”，實質(zhì)上就是所完成一定功能，相對獨立的程序段，這種程序設(shè)計方法叫模塊程序設(shè)計法。將問題或事物分解并模塊化這使得解決問題變得容易，分解的越細模塊數(shù)量也就越多，它的副作用就是使得設(shè)計者考慮更多的模塊之間耦合度的情況。其安裝過程具有
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