毕业论文——基于STM32的ARM嵌入式风力摆控制系统设计

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1、华东交通大学理工学院InstituteofTechnologyEastChinaJiaotongUniversity毕业设计GraduationDesign题目：基于STM32的ARM嵌入式风力摆控制系统设计分院：电气与信息工程分院专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：起讫时间：4747摘要随着科技的发展，工业生产越来越重视自动化，实践证明自动化不仅能提高生产效益减少人力成本还能提高产品质量，特别是近年来“工业4.0”概念的提出，让世界各国认识到未来工业生产的发展方向是高度自动化。本文的目的就是设计一个自动控制系统

2、即基于STM32的ARM嵌入式风力摆控制系统，并希望此设计的控制方案能对实际生产活动提供一定的参考价值。风力摆控制系统是搭建一个风摆控制平台，利用处理器读取传感器采集的方位信息，通过控制算法实时控制风力摆的动作，因为整个过程没有人为干预而是让系统自行控制，所以能到达自动控制的要求。在硬件方面，本文采用STM32作为微控制器，利用角速度传感器MPU6050来采集风摆的角度，角速度和加速度。只要风摆产生位置的变化就能通过MPU6050将采集到的信息传递给处理器，并利用LCD1602来显示这些信息。考虑到电机转速，响应速度，和自身重量

3、本设计采用小型的空心杯电机，它具有体积小，重量轻，响应速度快，转速快等优点，很适合设计要求。软件方面，本设计采用C语言来写源代码，用keil软件来编译生成hex文件，电路图的设计是用protel99se，由于在测试中需要对采集的信息进行分析以提高效率，所以用到了一些串口工具如串口助手，VisualScope。本设计是以达到控制要求为目标来进行软硬件的设计，具有低成本，针对性强，系统稳定性强等特点对实际自动化生产控制具有很好的参考作用。关键词：自动化；风力摆；自动控制；STM32；MPU6050；47AbstractWiththe

4、developmentofscienceandtechnology,industrialproductionmoreandmoreattentiontoautomation.Practicehasprovedthatautomationcannotonlyimprovingtheproductionefficiencyandreducelaborcostsbutalsoimprovethequalityoftheproducts,especiallyinrecentyears,industrial4.0conceptputfor

5、ward,lettheworldknowtoindustrialproductioninthefuturethedevelopmentdirectionishighlyautomated.ThepurposeofthispaperistodesignanautomaticcontrolsystembasedonSTM32ARMembeddedwindpendulumcontrolsystem,andhopethatthiscontrolschemeisdesignedtoprovideacertainreferencevalue

6、fortheactualproductionactivities.Windpendulumcontrolsystemistobuildawindpendulumcontrolplatform,theprocessorreadsthesensorrangeinformation,throughactionofthecontrolalgorithmtocontrolwindpendulum,becausethewholeprocesswithouthumaninterventionbutisletsthesystemitself,s

7、oitcanreachtherequirementsofautomaticcontrol.Intermsofhardware,thispaperusesSTM32asthemicrocontroller,usingtheangularvelocitysensorMPU6050tocollectwindpendulumangle,angularvelocityandacceleration.AslongasthechangeofpositionofthewindcanbegeneratedthroughMPU6050thecoll

8、ectedinformationtotheprocessor,anduseLCD1602todisplaythisinformation.Takingintoaccountthemotorspeed,responsespeed,anditsownweightof