风板控制装置设计报告
摘要
风板控制装置为通过控制风机的风量来控制风板完成规定动作。本装置利用单片机采
样精密电位器的电压值，利用 PID 算法进行稳定过程控制，利用单片机输出 PWM 控制风
机转速实现风板的风量控制，从而达到控制风板运动来完成规定动作的要求；利用单片机
动按键和液晶屏进行角度控制的设置以及显示；利用单片机驱动蜂鸣器以及 LED 灯进行声
光提示。
关键词
风机控制 过程控制 PID 算法
一、方案论证与比较
1. 设计思想
本题目（I 题）为风板控制装置，该装置能通过控制风机的风量来控制风板
完成规定动作。本方案整体设计思想为利用单片机采样精密电位器的电压值为依据
进行算法运算处理控制风机的运转速度来控制风板的风量，从而达到控制风板
运动来完成规定动作的要求；利用单片机驱动按键和液晶屏进行角度控制的设
置以及显示；利用单片机驱动蜂鸣器以及 LED 灯进行声光提示。
2. 单片机控制模块选择：
方案一：PIC 单片机。PIC 系列单片机采用哈佛架构，流水线指令,单字节
指令体系，运行速度较 51 等单片机快。但其是 8 位单片机，算法运算和浮点
运算速度较慢，而且没有硬件 DA 功能，可能对方案设计带来不便。
方案二：MSP430F149。近年来 MSP430 因其超低功耗得到了快速发展，
具有处理能力强、运算速度快、超低功耗、片内资源丰富、方便高效的开发环
境。主频可以到 8MHz，低功耗。
所以选择方案二，采用 MSP430F149 的最小核心板来实现我们的设计。
3. 风机控制方式：
方案一：线性电压调速，单片机输出两路 DA 信号经风机驱动电路放大，通
过改变直流风机两端的电压来调节直流风机转速，从而实现风机转速控制。直
流风机的转矩不断发生变化，线性度差，风机运行不平稳，风速难以很好的控
制。
方案一：PWM 调速，通过 CPU 输出两路 PWM 控制直流风机，达到控制
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