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风力摆控制系统
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2015 年全国大学生电子设计竞赛
风力摆控制系统(B 题)
2015 年 8 月 15 日
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88713739/bg2.jpg)
摘要
本系统采用 STC12C5A60S2 为主控芯片,通过 MPU6050 传感器提供反馈信
息、采用 PID 控制算法调整轴流风机的工作状态、在液晶和按键的作用下显示并
切换工作模式,形成一闭环测控系统。该测控系统通过控制驱动各风机,使风力
摆按照一定规律运动,同时保证摆杆下方悬挂的激光笔能在地面画出要求的轨迹。
关键词:
风力摆 STC12 单片机 轴流风机
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88713739/bg3.jpg)
目录
摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------1
一、设计任务--------------------------------------------------------------------------------------1
二、方案论证--------------------------------------------------------------------------------------1
2.1 控制器模块方案------------------------------------------------------------------------2
2.2 位置检测模块----------------------------------------------------------------------------2
2.3 动力装置方案设计----------------------------------------------------------------------2
2.4 外围模块方案设计---------------------------------------------------------------------2
2.4.1 功能调用模块的设计---------------------------------------------------------2
2.4.2 显示模块的设计----------------------------------------------------------------3
2.4.3 声光提示模块-------------------------------------------------------------------3
2.4.4 电源模块--------------------------------------------------------------------------3
2.5 硬件电路设计-------------------------------------------------------------------------------3
2.6 系统控制方案的整体设计--------------------------------------------------------------3
2.6.1 风力摆摆直线过程分析------------------------------------------------------4
2.6.2 风力摆摆圆过程分析-------------------------------------------------------4
三、理论分析与计算-----------------------------------------------------------------------------5
3.1 运动控制----------------------------------------------------------------------------------6
3.1.1 直线运动的控制----------------------------------------------------------------6
3.1.2 摆圆运动的控制---------------------------------------------------------------6
3.2 软件实现--------------------------------------------------------------------------------6
3.2.1 所用算法-------------------------------------------------------------------------6
3.2.2 程序部分-------------------------------------------------------------------------6
四、测试结果与误差分析----------------------------------------------------------------------7
4.1 风机性能的测试------------------------------------------------------------------------7
4.2 摆直线任务的测试---------------------------------------------------------------------7
4.3 速停任务测试记录---------------------------------------------------------------------7
4.4 圆周轨迹任务测试---------------------------------------------------------------------7
4.5 误差分析----------------------------------------------------------------------------------7
五、结论心得体会--------------------------------------------------------------------------------8
5.1 结论-----------------------------------------------------------------------------------------8
5.2 心得体会----------------------------------------------------------------------------------8
参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------9
附录 1:电路原理图-----------------------------------------------------------------------------10
附录 2:部分 PCB 设计图-------------------------------------------------------------------------11
附录 3:部分关键程序--------------------------------------------------------------------------12
附录 4:系统整体照片--------------------------------------------------------------------------13
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