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《基于智能传感器的控制手柄设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2004年12月传感技术学报第4期JoystickDesignBasedonIntelligentSensorWANGHeng2sheng,HEQing2hua(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:usingintegratedaccelerometorADXL202asthesensor,andPIC18F248ascontroller,thispaperprese
2、ntsadesignofjoystickwithCANandRS232interfaces,whichcanbeappliedasanintelligentsensorinadistributedcon2trolsystemofconstructionmachinery.Thisjoystickcouldbeofhumanizationwiththeabilityoftransducingtheopera2tor’shurryintentionbecauseADXL202cansensestaticacceleration
3、andalsodynamicacceleration.Integralcoeffi2cientsdigitalfilterisdesignedheretoadaptvibrationandimpactenvironment.Experimentalmeasurementsshowthatthejoystickisfitforpracticalconditionofconstructionmachinery.Keywords:intelligentsensor;joystick;integralcoefficientLPfi
4、lter;PIC18F248①基于智能传感器的控制手柄设计王恒升,何清华(中南大学机电工程学院,长沙410083)摘要:以集成加速度传感器ADXL202为手柄的运动敏感器件,并以PIC18F248MCU为核心设计了带有CAN接口和RS232接口的控制手柄。该控制手柄可作为工程机械分布式控制系统的一个智能传感器节点。由于ADXL202既能敏感静态加速度,又能敏感动态加速度,从而可获得操作者的加速意图,更具人性化特点。针对工程机械使用环境中的振动和冲击,文中又设计了适用于微控制器实现的整系数低通滤波器,实际测试表明,该控制手柄
5、完全可以满足实际工况的使用要求。关键词:智能传感器;控制手柄;整系数低通滤波器;PIC18F248中图分类号:TP212;TP274文献标识码:A文章编号:1004-1699(2004)04-0541-06控制手柄(Joystick)又称控制杆,是一种常用的行游戏操作。常用的控制手柄有电手柄和液压先人机接口工具,它广泛应用于工程机械、交通运输导式两种。如无特别说明,以下提到的控制手柄均工具、医疗设备、测量机、游戏机等的操作控制。指电手柄,即输出电信号的控制手柄。控制手柄输按照使用场合,控制手柄分为工业用手柄、精出的模拟电压
6、反映了手柄操作的幅度,在工程机械确控制手柄和游戏手柄。工业用手柄适用于环境中该模拟电压常常被放大后驱动电磁阀从而控制比较恶劣,使用频繁的场合,例如叉车、起重机、农液压系统完成预期的动作。业机械、军用机械等应用场合;精确控制手柄适用随着现代工程机械在检测、显示、节能、网络于转向、定位和速度控制等对控制精度要求比较高化、智能化等方面水平的不断提高,其相应的电子的场合,例如显微镜控制、坐标测量设备、相机调控制系统也变得越来越复杂,因此,工程机械的控节、轮椅、医疗设备等场合;游戏手柄主要是用来进制系统结构也在朝着分布式系统方向发展
7、。由此,①收稿日期:2004207225基金项目:国家863项目资助(2003AA430200)作者简介:王恒升(1963-),男,教授,从事机电一体化理论与应用研究,whengs@163.com;何清华(1946-),男,教授,博士生导师,从事机电液控制理论及系统集成.542传感技术学报2004年作为主要人机接口的控制手柄也增加了网络接口MHz,从而降低了系统的时钟频率,减少了高频噪[2]功能,目前控制手柄主要供应商提供的具有网络接声。口的产品情况如表1所示,在国内市场上占统治地2)ADXL202是基于单块集成电路的一种
8、低位的是这些国外产品,国内厂家大多是引进或代理成本、低功耗双轴加速度传感器,对每根轴而言,输国外的产品(例如上海派恩科技有限公司).出环路将模拟信号转换为脉宽占空比的数字信号,常用的控制手柄有电位器式、电感式、光电效这些数字信号可直接与微处理器接口,省去了AD应式、压阻式、霍尔效应式以及微动开关式等。本
