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帆板控制設(shè)計(jì)方案選擇

2013-04-29 05:19:30張芝雨張曉偉
無線互聯(lián)科技 2013年5期
關(guān)鍵詞:帆板框圖字節(jié)

張芝雨 張曉偉

摘 要:本系統(tǒng)采用1片宏晶科技公司的STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制器件,是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓,高性能CMOS8位微處理器——具有4K字節(jié)可編程閃爍存儲器,可擦除的的只讀存儲器(PEROM)。

關(guān)鍵詞:PWM調(diào)速;89C52單片機(jī);角度傳感器;PEROM

1 方案設(shè)計(jì)與比較

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

方案一:直接加直流電源來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度;根據(jù)電動機(jī)在其額定電壓時,電動機(jī)有一定的額定轉(zhuǎn)速。根據(jù)其輸入電壓的減小,其轉(zhuǎn)動速度也相應(yīng)的減小。從而在傳統(tǒng)的改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速問題中,就是利用所給電動機(jī)的電壓的不同,而達(dá)到人們所需要的大約速度。

方案二:以單片機(jī)STC89C51為中心通過D/A轉(zhuǎn)換器,將單片機(jī)數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量,從而起到控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速問題。其中在單片機(jī)控制部分通過按鍵直接從程序中調(diào)出所需要速度的值,同時輸?shù)綌?shù)碼顯示部分和D/A轉(zhuǎn)換部分以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)速。電路框圖如圖1-1所示。

方案三:采用STC89C52單片機(jī)進(jìn)行控制。本設(shè)計(jì)需要使用的軟件資源比較簡單,只需要完成編碼器采樣部分、鍵盤控制部分以及顯示輸出功能。采用STC89C52進(jìn)行控制比較簡單、易控制、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、精度高且體積大大減小。輸出速度的調(diào)節(jié)是通過鍵操作,顯示速度。STC89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓,高性能CMOS8位微處理器——具有4K字節(jié)可編程閃爍存儲器,可擦除的的只讀存儲器(PEROM)。STC的STC89C52是一種高效微控制器。STC89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。三級程序存儲器鎖定、128*8位內(nèi)部RAM、32可編程I/O線、兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器、5個中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和電模式、片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。電路框圖如圖1-2。

方案分析:方案一只能以減小所給電壓值而能使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有相應(yīng)的減小,此方案操作性差且不安全。方案二不能及時的從電動機(jī)那里得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)動速度,而是直接從程序哪兒調(diào)用相應(yīng)的數(shù)值給數(shù)碼顯示。所以,此處的電路在速度的顯示上失去了其真實(shí)性。方案三在可操作性與實(shí)時性方面都都結(jié)合了本專業(yè)特點(diǎn),從控制理論與控制技術(shù)出發(fā),充分發(fā)揮與應(yīng)用本學(xué)科特點(diǎn)。所以,設(shè)計(jì)采用方案三。

2 電路設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。

3 程序設(shè)計(jì)

其總體流程圖如圖4-1示。

結(jié)果分析:通過測試、計(jì)算和分析,該設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠完成題目要求的全部基本功能。

4 總結(jié)

在帆板控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,采用了1片STC公司的STC89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制器件;角度檢測采用飛思卡爾公司MMA8451Q作為帆板傾角的角度檢測單元;顯示器和鍵盤組成人機(jī)界面,通過按鍵調(diào)節(jié)單片機(jī)輸出PWM信號能夠控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速,用以控制帆板的翻轉(zhuǎn)角度。該設(shè)計(jì)均達(dá)到賽題要求的所有基本功能。

[參考文獻(xiàn)]

[1]宋文緒,楊帆.自動檢測技術(shù).北京:高等教育出版社,2008.

[2]高吉祥.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)系列教程.北京:電子工業(yè)出版社,2007.

[3]周堅(jiān).單片機(jī)C語言輕松入門.北京:北京航空航天出版社,2006.

[4]孫傳友,等.測控電路及裝置.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2002.

[5]李朝青,著.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社,2005.

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