基于自由摆的平板控制系统设计报告.pdf

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1、2011年全国大学生电子设计竞赛基于自由摆的平板控制系统（B题）【本科组】参赛学校：南京农业大学参赛队编号：025181参赛队员：顾林馨、王和声、张翔宇指导教师：沈明霞、徐进2011年9月3日摘要：本系统采用STM32F103VE作为核心处理芯片，对自由摆角度信号进行实时采集和处理，从而实现平板控制。它采用增量式旋转编码器检测摆杆的旋转角度并将角度信号传送至STM32F103VE处理器，然后处理器根据角度信号控制伺服电机的旋转角度，最终使得平台上的硬币处于受力平衡状态或激光笔在屏幕上聚焦于一点，满足题目要求。关键词：STM32F103VE

2、，增量式旋转编码器，伺服电机Abstract：ThesystemusesSTM32F103VEasthecoreprocessingchip,collectingandprocessingthesignaloftheanglesensor.IncrementalrotaryencoderdetectsthependulumrodrotationangleandtheanglesignalistransmittedtotheSTM32F103VEprocessor,theprocessorcontrolsservomotorrotation

3、angleaccordingtotheanglesignal,andmakestheplatformonthecoinattheequilibriumconditionofforcesorlaserpenonthescreentofocusononepoint,meetingtherequirementsoftitle.Keywords:STM32F103VE,incrementalrotaryencoder,servomotorI目录1系统方案...............................................

4、......................................................................11.1系统方案论证与选择........................................................................................11.1.1处理器模块的论证与选择...................................................................11.1.2角度检测模块的论证与选

5、择...............................................................11.1.3电机模块的论证与选择.......................................................................21.2系统硬件结构设计............................................................................................22系统理论分析与计算......

6、...........................................................................................32.1系统建模与计算..............................................................................................32.1.1硬币不滑落的建模与计算...........................................................

7、..........32.1.2激光笔照射中心线的建模与计算.........................................................32.2平台状态测量与控制方法...............................................................................42.2.1摆杆摆动角度的测量方法.....................................................................42.2.

8、2平台旋转角度的控制方法.....................................................................42.2.3角度传感器向电机的