风力摆控制系统6（B题）.docVIP

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2018-09-01 发布于湖北
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风力摆控制系统6（B题）

2015年全国大学生电子设计竞赛（瑞萨杯）风力摆控制系统（B题）【本科组】 2015年8月15日摘要本文论述了风力摆系统的工作原理和设计思路。系统采用STM32F103单片机为主要控制系统，用角位移传感器mpu-6050采集到风力摆的摆头的角度及位置，通过I2C总线传输发送到主控系统中，采用lcd12864显示采集到的信息，通过PID进行数据处理，产生相应的PWM信号，发送到相应的直流风机，控制直流风机实现自由摆动，从而画出直线、圆等轨迹。关键词：STM32F103单片机；角位移传感器mpu-6050；PID算法目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc427422718 摘要 PAGEREF _Toc427422718 \h I HYPERLINK \l _Toc427422719 目录 PAGEREF _Toc427422719 \h II HYPERLINK \l _Toc427422720 一、方案设计与论证 PAGEREF _Toc427422720 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427422721 1.1方案比较与选择 PAGEREF _Toc427422721 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427422722 1.1.1控制器模块比较与选择 PAGEREF _Toc427422722 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427422723 1.1.2角度传感器模块比较与选择 PAGEREF _Toc427422723 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427422724 1.1.3驱动模块的比较与选择 PAGEREF _Toc427422724 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427422725 1.2系统最终方案选择 PAGEREF _Toc427422725 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427422726 二、测控方法分析与论证 PAGEREF _Toc427422726 \h 2 HYPERLINK \l _Toc427422727 2.1风力摆状态测量分析 PAGEREF _Toc427422727 \h 2 HYPERLINK \l _Toc427422728 2.2运动控制 PAGEREF _Toc427422728 \h 2 HYPERLINK \l _Toc427422729 2.2.1 电机的比较与选择 PAGEREF _Toc427422729 \h 2 HYPERLINK \l _Toc427422730 2.2.2控制原理和计算公式 PAGEREF _Toc427422730 \h 2 HYPERLINK \l _Toc427422731 三、系统设计与分析 PAGEREF _Toc427422731 \h 3 HYPERLINK \l _Toc427422732 3.1主要电路设计 PAGEREF _Toc427422732 \h 3 HYPERLINK \l _Toc427422733 3.1.1 STM32F103单片机最小系统电路 PAGEREF _Toc427422733 \h 3 HYPERLINK \l _Toc427422734 3.1.2电源模块： PAGEREF _Toc427422734 \h 4 HYPERLINK \l _Toc427422735 3.1.3驱动模块： PAGEREF _Toc427422735 \h 4 HYPERLINK \l _Toc427422736 3.1.4陀螺仪模块 PAGEREF _Toc427422736 \h 4 HYPERLINK \l _Toc427422737 3.1.5系统整体电路原理图 PAGEREF _Toc427422737 \h 4 HYPERLINK \l _Toc427422738 3.2 软件程序设计 PAGEREF _Toc427422738 \h 4 HYPERLINK \l _Toc427422739 3.2.1程序功能描述与设计思路 PAGEREF _Toc427422739 \h 4 HYPERLINK \l _Toc427422740 3.2.2程序流程图 PAGEREF _Toc427422740 \h 4 HYPERLINK \l _Toc427422741 3.2.3程序设计 PAGEREF _Toc427422741 \h 5 HYPERLINK \l _Toc427422742 四、测试方案与测试结果 PAGEREF _Toc427422742 \h 5 H