舵机控制设计(硬件设计)本科毕业论文

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1、华北水利水电大学NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower毕业设计题目舵机控制设计（硬件设计）_独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名：指导导师签名：签字日期：签字日期：毕业设

2、计版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用毕业设计的规定。特授权华北水利水电大学可以将毕业设计的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计原件或复印件和电子文档（涉密的成果在解密后应遵守此规定）。毕业设计作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：III目录摘要IABSTRACTII第1章概述11.1、背景知识介绍11.2、研究现状11.3、设计目的与意义21.4、研究内容与设计任务2第2章系统总体方案设计42.1、系统框图42.2、功能说明42.2.1、PWM信号输

3、出42.2.2、PWM信号驱动舵机52.2.3、红外通信控制52.2.4、串口通信52.2.5、数码管显示数据52.3、器件与模块选型52.3.1、主控芯片方案选择52.3.2、晶振方案选择62.3.3、显示模块方案选择72.3.4、舵机方案选择72.3.5、无线控制模块方案选择82.3.6、最终选型方案92.4、硬件资源介绍92.4.1、单片机92.4.2、晶振112.4.3、数码管122.4.4、舵机142.4.5、红外发射器、接收头18第3章硬件设计实现213.1、硬件电路设计213.2、硬件模块设计213.2.1、时钟振荡模块213.2.2、复位模块223.2.3、红外接收模

4、块223.2.4、显示模块233.2.5、舵机模块233.2.6、串口模块24第4章系统仿真调试254.1、仿真环境介绍254.2、仿真过程254.2.1仿真电路254.2.2仿真结果26第5章硬件实现与调试285.1、硬件实物285.2、硬件实现与调试295.2.1、硬件实现295.2.2、模块电路检测295.2.3、硬件电路的静态调试305.2.4、硬件电路的动态调试315.3、调试问题与解决325.4、注意事项33第6章总结与展望34致谢35参考文献36附录37摘要舵机又称微伺服电机，其主要组成部分为伺服电机，包含伺服电机控制电路以及减速齿轮组。伺服电机是指在伺服系统中控制机械

5、元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。舵机转子转速受输入信号控制，并能快速准确反应，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。与其他电机相比，舵机有着精度高、性能好、抗过载能力强、输出功率高、稳定性好、及时性强、噪声低等优点。现代社会，在生产与生活中，舵机所占的比重越来越大，只要是要有动力源，而且对精度有要求的工程一般都可能涉及到舵机，如机床、印刷设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。所以对舵机的学习与研究是相当有必要的。在本设计中，我们采用单片机来驱动舵机工作，单片机通过改变输出的pwm信号占空比来控制舵机的转角与转速；舵机能

6、够实现正转、反转、自动旋转等功能；我们同时设计了多种控制舵机的方式，分别为红外遥控、上位机串口操纵、蓝牙无线控制等方式，这样来适应不同的工作场合；为了更直观地显示转角，我们采用了四位八段数据管用于实时显示。采用了stc89c52作为主控芯片，舵机型号采用futabaS3003，红外接收发射一体头采用vs1838，蓝牙芯片采用HC-06；利用proteus软件进行仿真调试，依照原理图焊接电路，下载hex文件到单片机。硬件主控芯片能够接收红外发射器或串口发送过来的控制命令，来驱动舵机完成相应的动作。正文将着重介绍硬件选择、工作原理、硬件设计、仿真以及具体实现效果。关键词：舵机；控制；红外

7、；硬件；IABSTRACTSteering-engineisalsoknownasthemicroservomotor.MajorComponentofSteering-engineistheservomotor.Thesteering-engineincludesservomotorcontrolcircuitsandreductiongeargroup.Itisaengineservocontrollingtheoperationofmechanica