悬挂系统中论文

《悬挂系统中论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、吊挂运动控制系统作者：柳兔宝刘林魏思思指导老师：梁喜幸目录摘要41系统方案41」系统组成42各功能模块方案选择和论证52.1悬挂系统52.2驱动电机的选择52.3控制模块62.4键盘输入模块62.5显示模块73硬件的设计与实现93・1系统硬件的基本组成部分94系统软件的设计和算法实现104・1系统软件104.2算法实现114.3步进机的步数的测试方法124.4LCD液晶显示器的使用125数据指标测试135.1测试仪器135.2测试方法135.3物体定位测试136误差分析145.1拉线延伸性带来的误差1

2、46.2电机的绕线轮半径带来的误差146.3定位误差147设计总结148参考文献159附录159.1键盘使用说明书159.2各种端口及数据线之间的连接179.3吊挂系统原理图18摘要本设计使用STC89C52RC型单片机作为系统输入、显示、控制的核心，采用SH-2024B2型步进电机的驱动器作为驱动，调用演示程序实现15秒和30秒内到达预设的高度，用户通过键盘输入指令，LCD液晶显示屏实时显示相关信息，到达设定高度时发光二极管发光并且蜂鸣器响。1系统方案1.1系统组成根据题目的要求，整个系统可以分为悬

3、挂系统、控制模块、电机驱动模块、显示模块、键盘输入模块这五个基本模块。各模块构成的系统框图如图D-2-E对于每个模块，先提出多个方案进行比较和论输入控制惑电机驱动证，最终确定适合整个系统的方案。声光提7F液晶显示统上升或下降图D-2-1系统总体框图2各功能模块方案选择和论证(1)悬挂系统悬挂系统主耍由控制面板，悬挂物体，支架，电机，滑轮及绳线组成。(1)驱动电机的选择方案一：采用小型直流机作为执行元件。方案二：采用小型步进电动机作为执行元件。并以8拍方式旋转,正转为A-AC-C-BC-B-BD-D-D

4、A-A；反转为A-DA-D-DB-B-CB-C-CA-A。方案三：采用大功率的步进机作为执行元件。分析：在方案一中，要达到题目要求的控制精度，需要给直流电机配精密减速机构和高精度光电编码器，此种方案设计太多机械机构，实现困难，且精度控制难度大。方案二采用小型步进电动机，因步进电机可开环控制，可准确定位和步进功能可方便而精确地实现提升、调速、定位，且有一定的快速启停能力；能准确的检测出速度、运行距离以及时间等参数，可简化编程和硬件连线的工作量。且所采用旋转方式电源可提供的功率比较大，电机能产生的旋转力矩

5、大。但是小型步进机的产生的扭矩还是不足以满足将质量大于100克的物体拉动，所以我们仍然不能采用此方案。方案三：采用大功率的步进机。采用SH-2024B2型步进屯机的驱动器作为驱动。此步进机是先利用步进机将220V的交流电变成+12V的到-12V的电压，然后利用24V的电压将步进机的驱动器驱动，步进机的驱动器有四个端口是用于控制步进机的旋转速度，一个是用连接AT89C52产生的脉冲的端口，一个端口是利用AT89C52的产生的电压控制电机运动的方向。并且此步进机产生的力矩是很大足以将大于100g的物体轻易

6、的拉动。所以最终我们采用此步进机作为这次竞赛的实体。（3）控制模块采用单片机控制方式，单片机使用简单，软件灵活变动。选用STC89C52RC单片机作为核心器件。可直接在用户系统板上烧录用户程序，修改调试非常方便。此单片机具有宽工作电压3.4-6V,超强抗干扰、超低功耗、内部资源丰富、运算速度快的优点。（4）键盘输入模块方案一：采用独立式键盘。方案二：米用4x3矩阵式键盘。分析：方案一采用最简单的独立键盘。每个键对应I/O端口的一位ie,没有键闭合口寸，I/O端口各位均处于高位，当有一个键被按下时，就使

7、对应位接地为低电平，而其它位仍为高电位。这样，CPU只要检测到对应键已经被按下。但是，采用此独立键盘有一个很大的缺点，就是当键盘上的键较多时，引线太多，占用的I/O端口也太多。例如：一个有64个键的键盘，采用这种方法来设计时，就需要64跟连线和8个8位并行端口。独立键盘如下：方案二：当有较多键盘时，通常采用的是矩阵式键盘结构。如下(5)显示模块方案一：采用七段数码管显示。方案二：采用LCD显示。分析和比较：采用方案一时如下图所示348567要接用可驱动译码器来驱动LED,而且在LED的每一个管脚上要接

8、上一个保护电阻。但是用LCD显示，可直接和STC89C51RC单片机的I/O口连接，较方案一更为简略。如下图所示:R?14―4bK.11-—1?3P254P26■3p加6PO07POsPO29PO310PO411?05ipPO61)3PO1415ICC161GNDVCCEGVCCBGGNDJ01234567g器E霜霜霜需因此米用方案二。3系统的硬件设计与实现1、系统硬件的基本组成部分系统硬件由主控电路、矩阵键盘、步进电机及步进电机驱动（SH-2024B2