悬挂运动控制系统(下)

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1、_糯热僦口囫万方数据接上期悬挂运动控制系统(下)四、软件设计软件设计是该设计的是魂．所有的数据采集，数据远算，产生电机控制信号，都是由软件完成．软件质■高低直接决定系统的功能和精度。1模型的数学算法和编程思想【1)点到点移动的设计实现从一点移动到设定的坐标点．一点坐标和其对应的S1．s2线长存在如下几何关系．如图8所示。程序先由起始点的坐标计算出其对应的S1．s2值．再计算结束点对应的s1，s2值，求出s1和s1．s2和s2之间的差值．由其差值决定与S1．s2对应的电机的正反转和转动的圈数。驱动电机转动，使画笔移动到指定坐标

2、点。25cm1为圆心画出半径为25cm的四．如图9折线所示．圉中的折点为在圆周上取高圆周最接近的N个小方格构成的特征点．N取的越多．其连线越近似为实际四周。把N个特征点列表存储在程序存储器中．单片机依次两两调用到表中的点．执行点到点的子程序，所有点调用完成后即完成一个划圆的任务。目8点■点#自月ai童目【2l画四方案设计其中圆的定位思想为．首先以l25cm2220loVOL'O对于以任意坐标为圆心的圊的画法．只要根据输八的圆心坐标和参考圆圆心C以25．25为圆心)之间的偏移■去修正特征点的坐标I用取出的特征点坐标分别加，拽两

3、圆心之间x和Y的差值】．来确定各个实际特征点的坐标值．再谓用画圆子程序就完成画任意圆。f3)自定义轨迹设计方案自定义轨迹的思想等同于画圆的思想．取轨迹上的特征点．调用点到点子程序实现。万方数据I4】实时显示点坐标设计方案两滚轮和待隶坐标点构成一个三角形+由海伦公式可推导出高H和三条边(S1．s2．al+a2I的关系式．H=2[P。(P—S1)(P—S2)(P—al—a2)】／(al+a2)．即可轻易推导出该点坐标，具体公式和原理如图10所示。在程序中根据当前坐标计算出起始点的s1S2长度．程序实时存储当前s1s2当前坐标下的

4、s1+s2的值．通过上述几何实时计算出当前画笔坐标并显示输出。{5)物体沿板上标出的任意曲线运动的实现由于任意给定曲线的不确定性．自动寻轨需安装较多的传感器，软件编程较复杂．故采用手动寻轨方式重新定义键盘为0-9数字输^键．一个确认键．4个方向移动键．通过数字键输入起始点坐标．根据按动方向键计算数下个移动点的坐标．同样基于点到点的移动控制程序实现画笔的移动．由于曲线线宽为15—18cm，故选取一厘米的单位移动．迭到控制移动速度和移动精度的平衡。一熊黧_断服务程序．启动，停止计时。2软件设计特点噩程序流程围(1}软件设计高度模

5、块化．有利于代码复用。例如点到点的处理控制程辟螭写威一个子程序，在画圆任意图形时直接调用N发该于程序即完(2】软件各个模块问以数据耦台为主，耦台度低．利于模块分块谓试。{3)程序接口丰富，可扩展性较高．如若目任意图形，只要用该圉形的特征点替换画圆程序中圆的特征点即可卖现在任意地方画出指定图形。主程序流程如图¨所示。蓊纂麴粪僦l§缝搋黼‰燎女群漤g*；§}?8”““9⋯“。靴“”4·目10女Wii^±镕&理$意口(6)计时功能的实现．主单片机的P34连接到从单片机的INTO引脚上．从而控制从单片机启动，停止计时的功能。具体实现

6、方法是：当主单片机检测到。确认键”按下后．主单片机执行功能程序．同时在P34口输出一个低跳变．从单片机检测到后进^其中五、系统测试1测试方法和过程采用先分别测试各分立单元模块电路．待所有单元电路准确无误后，再进行整体测试。这样在测试的过程中很容易检验出模块的正确性，提高测试的效率。(1l电机驱动模块测试在这方面测试中．因为整体软件太大，不易调试，故编制了一个控制电机分时工作且每个工作200步(此步进电机为180／步200步电机转一圈)．这样很窖易判断出正确性。(2}显示模块测试将显示电路与仿真机相连．采用给各个数据输^缓冲区

7、赋值并输出到数码管显示(本测试采用为0～9，这样很容易检测电路的正确性和各m}■t23譬燃憔丽_—————————]．．．啊万方数据个数码管的好坏)和进位测试。另外还与键盘与相连接。通过键盘给数码管赋值。通过这种方法测试键盘能否正常工作。(3)整体测试完成以上的单元测试。将所有模块组合在一起。程序烧进单电片机芯片中，进行总体功能的测试。根据键盘上的功能选择键进行不同的运行状态；2．测试仪器PC机ATHLONXP2000+512M内存YBl732A3A直流稳压电源伟福E6000／L仿真器51／PIC单片机实验箱仪南京科华MOD

8、ELMF47指针万用表3．测试数据(1)由原点到设定坐标的测试数据表1原点到设定坐标的测试数据设定坐标实际坐标值实时坐标实物移动时最大误差值显示误差间距离(40．50)(40，50．5)O．71．123(70。80)(70．7。"／9．2)0．40．832(10，90)(10．4。91)0