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《毕业设计（论文）-基于自由摆的平板控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、兰州交通大学毕业设计（论文）摘 要本设计要求设计一个基于自由摆的平板控制系统，控制电机能使平板可以随着摆杆的摆动而旋转(3-5周)，摆杆摆一个周期，平板旋转一周。在平板上摆放一枚和八枚硬币，一枚硬币时用手堆动摆杆至一个角度(30度到45度)，八枚硬币时，用手堆动摆杆至一个角度(45度到60度)，启动系统后，让自由摆自由的摆动，在五个周期内，不让平板上的硬币掉下来。本设计是基于AT89C52单片机为主控芯片，将角度传感器与自由摆顶端相连，利用角度和电阻值的线性关系，采用单片机进行AD转换器转换角度传感器两端电压的变化，并在LCD液晶屏上显示转换后的角度值，通过单片机对电机
2、驱动芯片控制驱动电机，实现电机随着摆杆的摆动而正反转和停转的功能，应用单片机对采集到的电压进行PID控制算法，再通过改变PWM的占空比达到精确控制电机转速的目的，从而使平板随着摆杆的摆动一直与水平面保持平行。基于自由摆的平板控制系统能够使放在平板上的小物件在摆动的过程中不会掉下来。关键词：AT89C52；AD转换；步进电机；LCD屏--兰州交通大学毕业设计（论文）AbstractThedesignrequirementsanddesignatabletbasedonfreependulumcontrolsystemcancontrolthemotorplatecanswi
3、ngwiththependulumrotates(3-5weeks),thependulumswingacycle,tabletrevolution.Placedontheplateandaneightcoins,acoinpilehandwhenmovingtoapendulumangle(30degreesto45degrees),eightcoins,handheaptoamovingpendulumangle(45degreesto60degrees),startthesystem,letfreedompendulumswingingfreelyinthefive
4、periods,nottofallflatonthecoin.ThisdesignisbasedonAT89C52microcontrollerasthemasterchip,theanglesensorisconnectedtothetopofthefreependulum,theuseofangleandthelinearrelationshipbetweentheresistancevalue,theuseofsingle-chipADconverterconvertsthevoltageacrossthesensoranglechanges,andontheLCD
5、screendisplayedanglevalueafterconversionbythemotordriverchipmicrocontrollercontrolsthedrivemotor,themotorwiththeswingofthependulumandstoppedreversingfunction,applicationmicrocontrollercollectedvoltagePIDcontrolalgorithm,andthenbychangingthePWMdutycycletoachievethepurposeofprecisecontrolof
6、motorspeed,sothattheplatewiththependulumhasbeenswingingparalleltothehorizontalplane.Tabletbasedonfreependulumcontrolsystemenablessmallobjectsontheplateintheswingprocesswillnotfalloff.KeyWords:AT89C52,ADSteppermotor,LCDscreen-III-兰州交通大学毕业设计（论文）目录摘 要IAbstractII1绪论11.1课题背景与意义11.2课题的内容与要求12系
7、统方案设计32.1结构框图32.2系统模块选择设计32.2.1控制器模块32.2.2角度转换模块42.2.3电机模块42.2.4驱动电机模块42.2.5显示模块43理论分析与计算53.1自由摆平板系统模型建立53.2自由摆旋转角度与电机旋转角度关系建模与分析63.3发挥部分建模与设计64电路与程序设计84.1电路设计84.1.1驱动步进电机模块84.1.2角度检测模块84.1.3显示器模块94.1.4系统电路94.2程序设计104.2.1Keil软件介绍104.2.2程序设计流程图105Protues仿真测试及分析125.1P
