实训报告模版2012.doc

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1、电子技术综合训练报告题目帆板控制系统的设计与制作班级电子1022学号姓名指导教师韩梅、翁正国日期2012年10月27日浙江工商职业技术学院一、实训目的:设计并制作了一个帆板控制系统，通过对风扇转速的控制，调节风力大小，改变帆板转角θ。二、实训任务与要求:1、基本要求（1）用手转动帆板时，能够数字显示帆板的转角θ。显示范围为0~60°，分辨力为2°，绝对误差≤5°。（2）当间距d=10cm时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角θ能够在0~60°范围内变化，并要求实时显示θ。（3）当间距d=10cm时，通

2、过操作键盘控制风力大小，使帆板转角θ稳定在45°±5°范围内。要求控制过程在10秒内完成，实时显示θ，并由声光提示，以便进行测试。2、发挥部分（1）当间距d=10cm时，通过键盘设定帆板转角，其范围为0~60°。要求θ在5秒内达到设定值，并实时显示θ。最大误差的绝对值不超过5°。（2）间距d在7~15cm范围内任意选择，通过键盘设定帆板转角，范围为0~60°。要求θ在5秒内达到设定值，并实时显示θ。最大误差的绝对值不超过5°。（3）其他三、实训所需仪器设备:(1)三角板(2)直角尺(3)量角器(4)稳压

3、电源(5)万用表(6)秒表(7)示波器四、实训电路(程序)设计:当系统启动后，单片机进行初始化设置，单片机检测是否有键按下，再执行按键子程序，读取键值，调用中断，主单片机将传感器输入的信号进行计算，控制PWM的输出，从而控制电机的转速，依次循环使电机趋于稳定值。系统主程序框图如图1所示。图1系统主程序流程图五、实训所需元器件清单:序号元件名称型号规格个数（个）1单片机STC12C5A60S212蜂鸣器BELL13按键SP-PB34发光二极管LED15风扇16角度传感器WDD35D417数码管MBI503

4、6GF/GP38电解电容1000uF99电解电容10uF110电容0.1uF511电解电容2200uF112电解电容100uF113电容22pF214晶振11.0592M115电感100uH116三极管9012117保险丝BLX-A型118电阻10K319电阻100120电阻100k121电阻51k122电阻500k123电阻500124电阻200k125开关型降压稳压器LM2576126二极管V5819127二极管V5404428变压器129插座8PIN130插座4PIN2表1元件清单六、电路基本原理

5、分析及主要参数计算:图2主控制电路1、主控制电路单片机STC12C5A60S2：是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8～12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，主要用在抗干扰场合。时钟电路，电容C10、C11、晶振Y1构成时钟电路。图3单片机主控电路原理图原理图电路原理图声光报警电路由电阻R3、R5、三极管、蜂鸣器、发光二极管组成。当单片机的P2.2口输出高电平，三极管导通，蜂鸣器叫

6、，发光二极管亮。P2.2口输出低电平，三极管截止，蜂鸣器不响按键电路由三个弹性按键S1、S2、S3所组成，S1是功能选择、S2是角度设定时+1，S3有两个作用，一个是角度设定时角度值-1，另一个功能是确认。2、风扇控制电路图3风扇控制电路CON4接风扇，单片机的输出PWM信号，电阻R1和C1把信号变成电压值，电压范围在0V～5V，输入到LM358与风扇电压进行比较。3、角度测量电路图4角度测量电路采用了WDD35D4的型号，它感受被测角度并转换成可用输出信号。传感器的轴每转过1/16圈，角度传感器就会计

7、数一次。往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。传感器输出的信号经过LM358放大后输入到单片机，单片机进行A/D转换，得到角度值。4、显示电路图5风帆显示原理图用三位共阳数码管进行显示，MBI5036GF/GP是16位LED恒流驱动器。三位数码管各司其职，第一个数码管用于显示工作方式，另外两个数码管用于显示角度值，显示角度在（0～60）度。第一个数码管代表系统的工作方式，共有5种，具体含义如下：表2第一个数码管显示含义a代表手动帆板，实时测量角度b代表设定角度c代表校验60°时传感器值d

8、代表校验0°时传感器值e代表实时PWM值例如数码管显示为A45，代表现在的工作方式是手动帆板，实时测量角度，帆板的转角为45度。5、角度测量原理根据角度等位移等物理量变化从而转化成电阻变化等。帆板达到角度即要速度也要精度。经过实际测试与考虑，决定用开环和闭环结合的方式，即调试好角度传感器后，先开环检测达到设定角θt的PWM值，修改初始PWM占空比，再加闭环去微调风力。达到角度的流程原理为：先比较大加速度输出与设定角度θt近似的前提前测试的P