基于單片機的電動車蹺蹺板設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(doc畢業(yè)設(shè)計論文)-在線瀏覽
2024-08-07 20:10本頁面
【正文】 基本和發(fā)揮部分的要求，并增加了路程顯示、全程時間顯示和語音播報三個創(chuàng)新功能。我們想利用電機控制小車運行，角度傳感器測量蹺蹺板水平方向傾角來確定小車何時達到平衡，利用尋跡模塊實現(xiàn)小車沿直線行走以及在A點外某處能自動駛上蹺蹺板，還有顯示模塊以及語音模塊等做為人機界面，實現(xiàn)顯示及語音提示等功能。 方案論證 控制器模塊方案一：采用ATMEL 公司的AT89C51。方案二：采用公司的SPCE061A 單片機作為控制器的方案。芯片內(nèi)置JTAG電路，可在線仿真調(diào)試，大大簡化了系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的復(fù)雜度。 電機模塊電機模塊選擇是整個方案設(shè)計的關(guān)鍵，按照設(shè)計要求，小車需在C點和有配重的情況下分別達到平衡狀態(tài)，這需要對小車的精確控制，而且小車制動性能要好。方案一：采用直流減速電機控制小車的運動，直流減速電機力矩大，轉(zhuǎn)動速度快，但其制動能力差,無法達到小車及時停車的要求。經(jīng)過反復(fù)的比較、論證，我們最終選用了方案二。 角度檢測模塊 角度檢測模塊也是系統(tǒng)的重要組成部分，我們需要利用角度傳感器來測量蹺蹺板水平方向傾角，當(dāng)傾角在某個范圍之內(nèi)的時候即可認為蹺蹺板達到平衡狀態(tài)。目前市場上適合的傳感器主要有以下兩種。 方案二：采用上海直川科技有限公司生產(chǎn)的ZCT245ALTTL傾角傳感器，測量范圍－45－＋45度，輸出頻率10次/s，485信號輸出。 尋跡模塊通過尋跡模塊小車可實現(xiàn)沿預(yù)設(shè)軌跡行走，并可在距離蹺蹺板起始端A點 300mm以外、90176。方案一：通過光電開關(guān)來實現(xiàn)，它測量距離較遠。方案二：通過紅外對管來實現(xiàn)，它測量距離近，但反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確。但不能顯示漢字，顯示內(nèi)容較少。串行接口，顯示簡單。 語音播報模塊方案一：通過單片機來控制語音芯片來實現(xiàn)提示信息的播報。方案二：采用SPCE061A自帶的語言模塊，簡單方便，成本低。 電源模塊方案一：鉛酸電池供電，優(yōu)點電流大，缺點重量太沉。經(jīng)比較，我們選擇方案二，用兩組9V電池組串聯(lián)給步進電機供電，其中一組經(jīng)LM7805轉(zhuǎn)換后給控制器、傳感器等模塊使用。 結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)上面的分析論證，我們設(shè)計的系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 根據(jù)題目說明，只要蹺蹺板兩端與地面的距離差小于40mm即可認為平衡，本設(shè)計通過傾角傳感器檢測蹺蹺板水平傾角，所以只要水平傾角保持在0度附近的某個角度范圍之內(nèi)，即可認為蹺蹺板達到平衡狀態(tài)。此時蹺蹺板便達到平衡狀態(tài)。因此我們能實現(xiàn)小車前后微位移的控制，從而使蹺蹺板較易達到平衡狀態(tài)。 檢測與驅(qū)動電路設(shè)計傾角傳感器ZCT245ALTTL與控制器接口電路如圖3所示，驅(qū)動電路如圖4所示： 2）利用語音播報功能很好的實現(xiàn)了小車平衡時的播報工作。 結(jié)果分析 蹺蹺板平衡狀態(tài)傾角范圍的確定在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，如果給定角度恒定為0度，由于外界干擾，實際控制系統(tǒng)中很難實現(xiàn)，因此，在系統(tǒng)設(shè)計中，給定角度設(shè)為某一角度范圍，當(dāng)實際角度在該范圍之內(nèi)，即可認為蹺蹺板平衡。根據(jù)表1實驗數(shù)據(jù)，+。表1 傾角范圍的確定 角度設(shè)定范圍 平衡效果+
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1