风力摆控制系统.doc

本系统以飞思卡尔K60单片机为控制核心，结合3轴加速度传感器+3轴陀螺仪MMA7361模拟陀螺仪传感器。ＢＴＮ７９７１电路作为驱动轴流风机动力模块。 根据三维角度传感器采集的角度值反馈到单片机输出PWM控制风机摆按照一定规律运动，得到相应的的轨迹。 风力摆控制系统是一种基于微处理器技术的自动化装置，其核心是飞思卡尔K60单片机。K60单片机是一款高性能的微控制器，具有丰富的外设接口和强大的处理能力，适合处理复杂的控制任务。该系统利用3轴加速度传感器和3轴陀螺仪MMA7361来感知设备的三维运动状态，MMA7361传感器能够精确地测量角度变化，提供实时的数据反馈。 系统的动力模块采用BTN7971电路驱动轴流风机。轴流风机通过调整其转速和方向，根据单片机接收到的传感器数据，产生不同的风力，进而控制摆的运动轨迹。PWM（脉宽调制）技术在这里起到了关键作用，它允许单片机通过改变输出信号的占空比来调节风机的转速，从而控制摆动的速度和角度。 在系统理论分析与计算部分，需要对单片机的处理能力和传感器的数据精度进行评估，以确保系统的稳定性和精度。此外，电路设计包括系统板电路、驱动模块电路和传感器电路的原理图，以及电源设计。电源部分需要考虑电压稳定性，如LM1117-5V稳压器用于为单片机和其他模块提供稳定的5V电源。 程序设计是系统的核心部分，主要涉及程序功能描述、设计思路和程序流程图。程序应能接收传感器采集的角度数据，通过互补滤波和PD算法计算出摆杆的实际角度，然后根据这个角度信息生成对应的PWM控制信号，以驱动风机。 测试方案和结果分析是验证系统性能的关键步骤。测试方案包括设定合理的测试条件和选择合适的测试仪器，如测量角度的精度、系统的响应时间和稳定性等。测试结果将用于评估系统的实际性能，并据此做出改进和优化。 结论与心得部分是对整个项目实施的总结，包括遇到的问题、解决方法以及对未来改进的思考。参考文献部分列出在项目中引用的相关资料和技术文档，为后续研究提供基础。 附录中的源程序提供了系统运行的具体代码，对于理解系统工作原理和进行后续开发有着重要的参考价值。风力摆控制系统通过集成先进的传感器技术和微处理器控制，实现了精确的动态控制，展示了现代电子技术在自动化领域的应用。