运动轨迹小车设计.docVIP

摘要：本控制系统主要以MCS-51单片机8031为控制核心，并对其程序存储器以及I/O接口进行扩展，程序存储器扩展采用一片27256，I/O口扩展使用8255，并在8255的接口上连接外部输入输出设备。通过建立所需要的运动轨迹曲线的参数方程，建立运动控制模型，按照算法对两组驱动步进电机进行控制，实现了悬挂寻迹系统在给定范围内的定点运动、曲线运动以及圆心可任意设定的圆周运动功能。通过键盘输入指令可在指定区域内完成所需的运动。 关键词：单片机 智能算法 运动控制模型 步进电机 Abstract: The nuceus of this control systerm is the 8031 that the series of MSC-51.Expand the momory of programme and I/O interface. The momory of programme expanding use a 27256.The I/O interface Expanding use a piece 8255.In the interface of 8255 often connect with the other import or output device. Though establish the necessary parameter equation of movement locus and movement control model.For the control of the two direct current engine,it relize the hanging seek systerm’s movement in the sphere or curve movement or tht circumference movement that the coodinate could set up random.Through inout the programme.The systerm could accomplished the movement we need. Keywords: MSC-51 、 parameter equation 、direct current engine movement control model 一：方案论证 根据题目的设计要求，本设计主要实现寻迹系统设定和对设定轨迹的有哪些信誉好的足球投注网站功能，并能实时的显示寻迹系统所在位置的坐标。其系统方案如框图1.1所示。为实现各个模块功能，提出以下两种方案进行论证 图1.1 系统方案图 1.1控制器模块 方案一：采用传统的51系列单片机作为系统控制器。在本设计中，单片机的运算速度越快，运动轨迹精度越高，所以对单片机的执行速度有要求；又由于本系统的程序量比较大，使用的I/O口资源也较多，如果在本设计中使用51，则需要对其程序存储器和I/O接口进行扩展。 方案二：采用凌阳16为单片机 SPCE061A作为控制核心。与51相比，其具有更加丰富的资源；具有32个可编程的I/O借口，14个中断源；CPU的工作时钟频率可高达49。152MHZ，可以更好的满足本设计对数据处理速度的要求；独特的语音功能可以使系统具有更好的人机交互界面。 总上分析，对于编程比较熟悉的是51系列，选择方案一 1.2电机驱动模块 在本设计中，主控制器通过对电机的步进数控制来实现物体的运动，从而作出各种运动轨迹，设计思想是将物体的运动转换为拉线的伸缩，最终将伸缩量转化为电机的步数，从便于软件设计的角度出发，采用了57BYG系列两相混合式步进电机作为被控电机，这种具有较高的控制精度，速度的可控性好，制动性强。其驱动方案如下：　　采用微步进驱动模块，微步进驱动模块是由微控制器外接D/A转换器及光耦隔离电路组成的，它可以产生步进电机所需的相序脉冲。系统单片机只需提供电机转动的方向信号和步进脉冲，其硬件连接简单，程序易编写，且节省I/O口。所以本系统采用步进电机微步进驱动电路。检测板上黑线的基本原理是：光线照射到板上并反射，由于黑线和白纸的反系数不同，根据接收到的反射光强弱判断是否黑线。　　方案一：可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射-接收电路。这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大干扰，一旦外界光亮条件改变，很可能造成误判和漏判，即使是采用超高亮发光二极管可以降低一定的干扰，但这将增加额外的功率损耗。　　方案二：脉冲调制的反射式红外发射-接收器。采用带有交流分量的调制信号，可以大幅的减少环境光源的直流分量的干扰，但由于该红外发射管的最大工作电流取决于平均电流，该最大电流需要通过调节占空比来调节；而且需要添加额外的电路和