斜坡物体运动控制系统的设计与实现.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第8期(总第202期)斜坡物体运动控制系统的设计与实现胡亚维，陈智，席小卫(兰州理工大学技术工程学院甘肃兰州，730050)摘要：基于单片机技术和步进电机，设计了斜坡上运动物体智能控制系统。控制单元采用ATMEL公司的A髑9S52芯片，显示模块1602LcD(“quidCrys“Display)与用户形成互动。从键盘输入控制命令，通过单片机控制模块驱动电机对运动物体实施控制，液晶显示器显示设定值和运行坐标。电机控制部分采用L298N输出并连接电子元器件驱动42BYG205步进电机，加强监测电路，实现电路精确控制。该模块采用单片机系统

2、适合操作的优化算法，减少了微处理器的操作步骤。关键词：运动控制系统；AT89S52；步进电机；精确控制中图分类号：TP273文献标识码：BDOI编码：10．14016／i．cnki．1001—9227．2016．08．057Abs仃act：TheconⅡ_olsystemofmo、ringobjectsonslopewasdes培nedbasedonmicrocomputeronsin甜e—chip(MSc)andt}lesteppermotorinthispaper．A7咫9S52chipmadebyA’IMELCorporationwasused鹊acont

3、mlhean．TheinteractionbetweenLCDdisplavingmodule1602LCDandtheuserwasimplemented．Thecontrolcommandsinput矗-omthekevbo盯dthmu小MSCdrivemotorcontrolmoduletocontmlmovingobjects．ThesetvaluesandsettingsandcoordinateswereshownonLCDmoIlitor．TheoutputofL298Ntogetherwithe．1ectroniccomponentsdriVes

4、42BYG205steppermotortomo

5、litort}lecircuit，realizingprecisecontrol_Themodllleiscontrolledwi出MSC，suitableforopemtionoptimizationa190ritllms，toreducethemicmpmcessoropemtion．Keywords：motioncontrol；AT89S52；steppingmotor；precisecontmlO引言运动控制是自动化技术的重要组成部分，是机器人等高技术领域的技术基础，已取得了广泛的工程应用。运动控制集成了

6、电子技术、电机拖动、计算机控制技术等内容。在物体搬运过程中，使用悬挂控制系统更方便、安全。悬挂部件控制的精确性是整个系统的难题。随着计算机水平的不断发展和提高，人们将单片机控制技术运用到自动化系统中[1—5]。通过单片机对执行部件的控制，从而使运动控制信息数字化，精确性大幅度提高。悬挂运动控制系统是控制工程领域的一个重要应用，其主要目标是控制物体的运行路径、速度和定位检查。由于可以实现路径、运行速度、定位精度以及重复精度的控制，悬挂运动控制系统有广泛的应用前景，已成为检测研究应用领域非常重要的研究方向。1系统方案设计本系统采用A碣9S52单片机作为核心器件，控制

7、两台步进电机动作，利用PwM(PulseWidthModulation)控制步进电机的转向及转速。系统采用反射式光电传感器感知，使用两个步进电机。电机驱动采用L298N模块，通过单片机给定的控制信号进行换相，对步进电机的速度和转向进行控制键盘和LCD显示为人机接口的结构方式。通过4×4矩阵式键盘和1602LCD液晶显示完成与用户的互动，利用STl78反射式红外二极管完成循迹功能。整个系统的组成与原理图如图1所示。黑二宁卜固卤=匮}因图l系统组成与原理图2模块电路设计2．1主控电路主控电路用于检测、信号处理和数据传输。单片机采用AT89s52。电机的控制信号为一脉

8、冲信号，可由单片机实用软件的方式产生，不需要再设置其他外围驱动电路[6]。主控电路如图2所示。收稿日期：2016一02一05Plm^T㈣2mP1．1＆oc^珈)PljWJ∞l’pIjPt瓤^D∞plJ瑚j‘^D，’PIjt口■黼，1．‘挪jC^D5)p1．7，nq啪≈T弛耳m舶坤l珊“mHI∞a∞“蛳懈∞捌嘲瓣H姗，嚣．M15)础椭乳州毋"辅}，蝴13)"椭H●c^l乃M，鳓Wj‘^IUⅪ№张枷椰】crALlm．1㈣∞∞脚图2主控电路2．2电机驱动电路驱动电路采用L298N电机驱动芯片。为了保护电路，设计了具有迅速恢复时间和足够的电流承受能力的续流二极管，提高了

9、电路的可靠性。控制电路和