基于自由摆的平板控制系统.docx

基于自由摆的平板控制系统（B题）

摘要
本系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心处理芯片，用STC12C5A60S2对电机进行对平板正转，反转的控制。平板旋转的角度由角度传感器ADXL345完成。角度量通过IIC总线接口获得，然后再通过分析和判断，再对电机进行控制转动，使的平板保持平衡，从而使硬币不掉落平板。此外，还用到显示频NOKIA5510显示倾斜角度，和语音模块ISD1420。

Abstract
Thesystemusesstc12c5a60s2monolithicintegratedcircuits,withacentraltreatmentofelectricalstc12c5a60s2theflatistoreversethecontrolofaflatspin.theanglefromtheanglesensoradxl345.theangleoftheinterfacebyIIC,andthenbyanalysisandassessment,themotorcontrolofaflat,tobalanceacoinfall,thereby,notflat.inaddition,itisalsousedtoshowbusinesses,andshowsleannokia5510voicemoduleisd1420.

关键词：单片机摆动平板角度传感器

目录

TOC\o"1-3"\u摘要PAGEREF_Toc303193213\h1
第一章系统设计及方案论证与比较PAGEREF_Toc303193214\h3
1.1系统总体方案设计PAGEREF_Toc303193215\h3
1.2方案的设计与论证PAGEREF_Toc303193216\h3
控制模块的选择PAGEREF_Toc303193217\h3
电机的选择PAGEREF_Toc303193218\h3
电机驱动的选择PAGEREF_Toc303193219\h3
第二章理论分析及计算PAGEREF_Toc303193220\h4
2.1平板状态测量方法PAGEREF_Toc303193221\h4
2.2建模与控制方法PAGEREF_Toc303193222\h5
第三章电路与程序设计PAGEREF_Toc303193223\h5
3.1硬件电路设计PAGEREF_Toc303193224\h5
主控电路设计PAGEREF_Toc303193225\h5
步进电机驱动电路设计PAGEREF_Toc303193226\h6
角度传感器电路设计PAGEREF_Toc303193227\h6
3.2软件程序设计流程PAGEREF_Toc303193228\h7
第四章测试结果及分析PAGEREF_Toc303193229\h7
4.1测试步骤PAGEREF_Toc303193230\h8
4.2测试结果PAGEREF_Toc303193231\h8
4.3结果分析PAGEREF_Toc303193232\h8
结束语PAGEREF_Toc303193233\h9
附件一完整的电路原理图PAGEREF_Toc303193234\h10
附件二测试结果PAGEREF_Toc303193235\h12
附录三重要的源程序PAGEREF_Toc303193236\h13


第一章系统设计及方案论证与比较
1.1系统总体方案设计
根据题目给定的条件，我们设计的方案总体上由单片机系统模块，电机控制模块，语音模块和传感器模块四部分组成。单片机系统由复位电路和电源电路组成。传感器模块由角度传感器组成，它将测量到的角度发送给单片机系统分析，从而使单片机系统控制电机转动。系统框图如图B-1。

图B-1系统框图
1.2方案的设计与论证
控制模块的选择
方案一：使用89C51单片机
该单片机有5个中断口，1个串口，2个定时器，缺点是反应速度比较慢。
方案二：使用STC12C5A60S2单片机
该单片机由9个中断口，有2个串口，具有独立波特率发生器，内部扩展RAM，速度是传统单片机的12倍。
分析两个方案，本系统采用第二种方案。

电机的选择
方案一：使用直流电机
直流电机具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，较高的效率，优异的动态特性。但是直流电机位置控制难度大，难以达到较高的控制精度。
方案二：使用步进电机
步进电机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转换成相应的角位移（或线位移）。步进电机的动态响应快，易于起停，正反转及变速。在非超载的情况下，