目录
摘 要............................................................................................................................................... 1
1 系统方案..................................................................................................................................... 5
1.1 总体设计方案................................................................................................................... 5
1.2 微控制器模块................................................................................................................... 5
1.3 电机的选择与论证........................................................................................................... 6
1.4 角度测量模块的选择与论证........................................................................................... 6
1.5 显示模块的选择与论证................................................................................................... 7
1.6 电源模块的选择............................................................................................................... 7
2 系统理论分析与计算.................................................................................................................. 8
2.1 旋转倒立摆的物理分析................................................................................................... 8
2.1.1 顺摆的物理分析.................................................................................................... 8
2.1.2 倒立摆的物理分析................................................................................................ 9
2.2 旋转倒立摆的计算........................................................................................................... 9
3 电路与程序设计....................................................................................................................... 10
3.1 电路的设计..................................................................................................................... 10
3.1.1 系统总体框图...................................................................................................... 10
3.1.1 L298n 驱动子系统电路原理图............................................................................ 11
3.1.2 显示模块.............................................................................................................. 11
2.1.3 矩阵键盘电路...................................................................................................... 12
3.2 程序设计........................................................................................................................ 12
3.2.1 程序功能描述与设计思路..................................................................................12
3.2.2 程序流程图.......................................................................................................... 13
4 测试方案与测试结果................................................................................................................ 15
4.1 测试方案........................................................................................................................ 15
4.2 测试条件与仪器............................................................................................................. 15
4.3 测试结果及分析............................................................................................................. 15
4.3.1 测试结果（数据）.............................................................................................. 15
4.3.2 测试分析与论证.................................................................................................. 16
5 结论........................................................................................................................................... 16
6 参考文献................................................................................................................................... 18
7 附录........................................................................................................................................... 19
7.1 元器件明细表................................................................................................................. 19
7.2 PCB 图............................................................................................................................. 19
7.3 程序清单........................................................................................................................ 21
7.3.1 主函数 main.c...................................................................................................... 21
7.3.2 显示模块 12864.c................................................................................................ 21
7.3.3 角度检测 jiaodu.c................................................................................................ 23
7.3.4 驱动模块 drive.c.................................................................................................. 25
7.3.5 PID 控制函数 pid.c............................................................................................... 30
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