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基于自由摆的平板控制系统ysj
PAGE \* MERGEFORMAT16 基于自由摆的平板控制系统 摘要 本系统以由msp430F149单片机作为中心控制系统，由角度监测模块、电机驱动模块、液晶显示模块、键盘模块和电源电路组成。角度监测模块采用三轴加速度传感器mma7361，实时测量平板与水平面的角度，通过多次采集取平均值的方法基于倾角转换公式将所采样的数据转换成角度反馈给单片机，从而控制步进电机转动相应的角度，使物体能始终保持平衡，并通过液晶实时显示所转过的角度。电机驱动部分使用SM-202A细分驱动驱动步进电机精确地控制平板转动相应角度。最后通过传感器采集的角度实时控制电机旋转相应角度以使激光笔始终照射在水平线附近。本操作简单，控制界面直观、简洁，经检验系统性能指标达到了设计要求，工作可靠，功耗低，具有良好的人机交互性能。 关键词：平衡控制、msp430单片机、角度传感器、步进电机 目录 HYPERLINK \l _Toc239306425 1、引言 1 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc239306425 2、系统方案 . .1 HYPERLINK \l _Toc239306426 2.1控制器模块的论证与选择 1 HYPERLINK \l _Toc239306426 2.2角度检测模块的论证与选择 1 HYPERLINK \l _Toc239306426 2.3电机的论证与选择 1 HYPERLINK \l _Toc239306426 2.4显示模块的论证与选择 2 HYPERLINK \l _Toc239306438 3、理论分析与设计.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... 2 HYPERLINK \l _Toc239306439 3.1摆杆摆一个周期平板转一周 2 HYPERLINK \l _Toc239306444 3.2硬币不滑落的建模与计算 2 HYPERLINK \l _Toc239306444 3.3使激光笔始终照射在中心线附近的建模与计算 3 HYPERLINK \l _Toc239306447 4、电路与程序设计.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .3 HYPERLINK \l _Toc239306448 4.1模块设计 3 HYPERLINK \l _Toc239306451 4.1.1系统总体框图 3 HYPERLINK \l _Toc239306451 4.1.2角度检测模块设计 4 HYPERLINK \l _Toc239306451 4.1.3电机驱动模块设计 4 HYPERLINK \l _Toc239306449 4.2程序设计 5 HYPERLINK \l _Toc239306451 4.2.1程序功能描述与设计思路 5 HYPERLINK \l _Toc239306452 4.2.2程序流程图 5 HYPERLINK \l _Toc239306447 5、测试方案与测试结果 .. .. ... .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .6 HYPERLINK \l _Toc239306448 5.1测试方案 6 HYPERLINK \l _Toc239306452 5.1.1硬件测试 6 HYPERLINK \l _Toc239306452 5.1.2软件仿真测试 6 HYPERLINK \l _Toc239306452 5.1.3硬件软件联调 6 HYPERLINK \l _Toc239306448 5.2测试条件与仪器 6 HYPERLINK \l _Toc239306448 5.3测试结果及分析 6 HYPERLINK \l _Toc239306447 6、设计总结.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .8 HYPERLINK \l _Toc239306447 附录.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . . . . . . . ... .. .. .. . .9 一、引言 随着单片机的不断普及，其与传感器的结合也在相关领域应用得越来
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