基于51单片机小球控制系统的设计与实现

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1、第２5卷第8期电子设计工程２０１7年４月Vol．２5Ｎo．8EleｃtroniｃDesignEngineeringＡpr．２０１7基于51单片机小球控制系统的设计与实现曾维鹏１，蔡莉莎１，韩宝如２（１．海南软件职业技术学院海南琼海57１４００；２．海南大学海南海口57０１０２）摘要：针对全国电子设计竞赛（J）题通过控制摆杆的高低来实现小球滚动，并根据摆杆与水平平面的夹角和小球在槽内的位置来控制小球在光滑的U型槽内完成各种要求的往复运动的要求。本设计以SＴＣ8９Ｃ5２单片机为主控核心，结合角度传感器、光电对管、直流减速电机、LED、蜂鸣器及LＣM１６０

2、２液晶屏构成一套完整的小球滚动控制系统。通过LＣM１６０２液晶屏显示往复运动、位置、周期、偏差４组数据的时间及角度，通过１６个LED实时显示小球的运行轨迹，通过实验表明该系统符合设计要求。关键词：单片机；小球滚动控制系统；往复运动中图分类号：ＴＮ４文献标识码：Ａ文章编号：１６7４－６２3６（２０１7）０8－００６8－０４Designandimplementationofballcontrolsystembaseon51smallsingle-chip１１２ZEＮGWei-peng，ＣＡILi-sｈa，HＡＮBao-ru（１.HainanSoftwar

3、eProfessionInstitute，Qionghai57１４００，China；２．HainanUniversity，Haikou57０１０２，China）Abstract:Ｔｈesysteｍbyｃontrollingtｈependuluｍleveltoaｃｈieveasｍallballrolling，andaｃｃordingtotｈeanglebetweentｈeｈoriｚontalplaneoftｈependuluｍandtｈeballintｈeslotpositiontoｃontroltｈeballinasｍootｈU-groovetoｃo

4、ｍpletetｈevariousrequireｍentsofreｃiproｃationrequireｍents．ＴｈisdesigntakesSＴＣ8９Ｃ5２ｍiｃroｃontrollerastｈeｃore，ｃoｍbinedwitｈanglesensor，pｈotoeleｃtriｃtotube，DＣｍotor，LED，buｚｚerandLＣM１６０２liquidｃrystalsｃreen．ByLＣM１６０２LＣDdisplaytiｍeandangleoffoursetsofdata，ｃoｍprisingasｈuttle，tｈeloｃation，per

5、iod，error，atotaloffoursetsofdata．By１６LEDdisplayreal-tiｍetrajeｃtoryoftｈeball．Experiｍentssｈowtｈattｈesysteｍｍeetstｈedesignrequireｍents．Keywords:ｍiｃro-ｃontrol-unit；ｃontrolsysteｍofballrolling；reｃiproｃatingｍotion本系统是２０１5年全国电子设计竞赛的J题，题内稳定停止在２8~3２ｃｍ位置区域内，并至少保持目要求设计一个U型导轨，导轨一端固定在U型导１０s；小

6、球在原点从静止开始，在3０s内完成不少于轨上，另一端固定在顶梁上通过电机控制其上下运3次往复运动，往复运动周期在3~8s间可设置；小动，使小球在导轨上按要求去灵活滚动或定位。小球球在原点从静止开始，在3０s内控制小球在导轨上的运动要求如下：当小球触碰到导轨两端的触发装以3０ｃｍ处为中心，做不少于４次往复运动；往复运置时，有明显的声光报警；１5s内自动将导轨从正负动偏离中心的最大位移可在１5~２5ｃｍ区间设置，且[１]１5度范围内的任一位置调整至水平状态，小球放置最大位移偏差不超过２ｃｍ。在完成上述基本功能在导轨２5~35ｃｍ区间某一位置时静止不滚动；

7、小球后，本系统还将小球的实时角度位置显示在液晶显在原点从静止开始，１5s内使小球在导轨上做3次示屏上。往复运动，且运动控制在5~55ｃｍ区间范围内；在往1系统方案论证与比较复运动状态下，通过设置命令（按键）使小球在１5s1.1系统结构收稿日期：２０１６－０3－２４稿件编号：２０１６０33２5小球滚动控制系统由SＴＣ8９Ｃ5２单片机、电机基金项目：２０１5年海南省教育科学规划课题（QJY１２5１558）作者简介：曾维鹏（１９8２—），男，海南澄迈人，硕士，副教授。研究方向：智能诊断、智能规划等。－６8－万方数据曾维鹏，等基于5１单片机小球控制系统的设计

8、与实现和驱动模块、传感器、液晶显示屏等部分构成。由电４）供电方案比较与选择选择机来控制绕线从而来使摆杆上下摆