畢業論文-基于單片機的小球滾動控制系統設計(完整版)

　　

【正文】 系統調試 15 5 系統調試及測試結果 調試方法 在電路檢查沒有什么錯誤之后，我們開始進行調試，把各個模塊的電源接好，在確認沒有錯誤之后，進行按鍵來按照基本功能要求進行一項一項調試。 系統調試 16 致 謝 本次作品的成功設計，首先要感謝我的指導教師張強老師，在畢業設計內容及程序的編寫、矯正過程中，對我欠缺的知識以及存在的各種問題無微不致的指導和幫助，再次向他表示衷心的感謝。在測試第二的時候我們用步進電機控制轉速的時候沒有考慮到轉軸，使得測試結果無法達到預想的結果。 // 積分 dError = ppLastError ppPrevError。 系統調試 10 圖 38 單片機與驅動器接線圖 圖 39 STK672040 驅動電路圖 系統調試 11 4 理論分析 部分電路圖 圖 41 MSP430 最小系統電路圖 系統調試 12 圖 42 MSP430 復位電路電路圖 原理分析 先建立一個主要的流程，然后按照這個流程的思維去控制 小球的運動，如果不是按照程序去實現的就返回重新執行，知道執行指令位置。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進角和步進電機的空間相數、通電方式及電動機轉子齒數的關系如下： a=360176。通過各方面的考慮，反復的調試 我們實現了對帆板轉角精度的精確控制。 報警模塊 蜂鳴器采用直流電機供電，其能發出單調的或者某個固定頻率的聲音，如嘀嘀嘀，嘟嘟嘟等。任何物體只要溫度大于絕對零度都會輻射紅外線，溫度越高，紅外輻射能量越強，紅外傳感器就是將紅外能轉化為電能的裝置。同時，齒輪箱 不同的 減速比 可以提供不同的轉速和力矩。 電機 動力模塊 的選擇 方案一：步進電機作為動力。 經過反復的比較、論證，我們最終選用了方案二。稱之為混合信號處理器，主要是由于其針對實際應用需求，把許多模擬電路、數字電路和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片”解決方案。 實現方法 本設計要求在 門形支架的一個立柱上用轉軸固定一根 U 型導軌，導軌的另一端可由固定在頂梁上的電機控制其上下運動，使小球在導軌上按要求靈活滾動或定位 。Angle sensor。 關鍵詞 ； MSP430。超聲波距離傳感器 。LCD display。導軌以轉軸處為原點，以厘米（ cm）為單位標注位置。 MSP430 系列 系統調試 3 由于具有 Flash 存儲器，在系統設計、開發調試及實際應用上都表現出較明顯的優點。該控制芯片處理速度快，易于控制。 步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。 由于步進電機對于 U 型導軌角度的控制更為精確，由此我們選擇方案一。紅外測溫可以遠距離對非接觸物體的測量，且響應快、靈敏度高、準確度高等優點。 系統調試 5 顯示模塊 12864 模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面。 總體設計思路及核心控制單元的基本控制原理 在本設計中我們采用單片機 MSP430 模塊 為核心控制單元來進行外部電路的控制。／ KmZ 公式（ 31） 公式（ 31）中 a 是步進電動機的步距角； m 是電動機的相數； Z 是轉子齒數； K是系數，相鄰兩次通電相數相同（單拍或雙拍工作方式） K=1；相鄰涼席通電相數不同（單雙拍混合）， K=2。 STK672040 步進電機為例，采用 恒流斬波驅動方式 和 12 相勵磁 (兩相八拍運行 )， 可正反向旋轉；按 AABBBCCCDDDAA 順序通電 ,額定電流 (單相 ):， 額定電壓 :。如圖 43 所示： 在建立一個小分支的流程圖，一步一步的實現功能。 // 當前微分 ppPrevError = ppLastError。在發現問題的時候我們經過討論，在調試，調試還沒有達到預想的結果，我們有采取了相應的措施始測試結果接近標準值在測試完基本功能的基礎上從而測試發揮部分的測試。如果在一個度數測量的多個結果中求其平均值，那么測量的誤差會更加的接近標準值。 return (ppProportion * Error // 比例項 + ppIntegral * ppSumError // 積分項 + ppDerivative * dError // 微分項 )。根據角度傳感器檢測傳回來的值來判斷是否要從新掃描鍵盤。 圖 35 步進外形 /電氣原理圖 步進電機驅動 的 分析 及 電路設計 STK672040 步進電機驅動的分析 STK672040 小電流（ ）步進電機驅動采用 L298N 驅動模塊驅動。 步距誤差是指步進電機運行時，轉子每一步實際轉過的角度與理論步距角之差值。在設計中我們采用了模擬控制及局部反饋控制 等控制方法，利用單片機編程來控制步進電機的轉速，從而實現對電機的控制。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶 顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的 傳感器 。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。 方案一： 家用 電源。 方案三 ： 采用 Atmel 公司的 A