第25卷第1期-盐城工学院学报.PDF

第25卷 第 1期 盐城工学院学报 (自然科学版) V01．25No．1 2012年03月 JournalofYanchengInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition) Mar．2012 基于 C8051F020的帆板模拟系统设计 徐 梅 (淮南联合大学 机电系，安徽 淮南 232001) 摘要i设计 了一种高性能低功耗帆板模拟控制系统方案，通过控制直流 电机 的转速来调节风力 大小，改变帆板转角。引入 了模块化和硬件软件化 的设计思想，以 C8051F020为核心，用 SCA61T—FA1H1G—PWB角度传感器模组感应帆板的偏移角度 ，用LCD显示输 出。也可使用 4×4矩阵键盘欲设角度来改变帆板角度，实现 自动控制功能，性价比较高、结构简洁，为计算机 通用控制系统搭建了一个设计平台。 关键词 ：C8051Fo20；SCA61T—FA1HlG—PWB；LCD 中图分类号：TP368．2 文献标识码：A 文章编号：1671—5322(2012)01—0049—04 计算机控制系统中，一方面控制模型精确化， 控制算法 日趋复杂；另一方面控制对象本身复杂 化，需要的传感信息，和外界的交互信息不断增 多，对系统设计平台的要求也愈来愈高。本文采 用模块化设计思想，设计制作了一个帆板模拟控 制系统，通过单片机 C8051F020控制直流电机的 转速来改变风扇的风力 ，使得帆板的受力发生变 图1 系统框图 化，控制其竖直方向的夹角，使用角度传感器 Fig．1 System blockdiagram SCA6lT—FA1H1G—PWB采集帆板的角度模拟 量，用 LCD12864显示输 出，也可使用 4×4矩阵 满足要求。而 C8051F020单片机是完全集成的 键盘欲设角度来改变帆板转角 0，从而实现 自动 混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的微控制 控制 。 器 内核，与MCS一51指令集完全兼容。它除了具 1 硬件电路设计 有标准8052芯片的数字外设部件之外，片内还集 成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其 系统以C8051F020单片机作为帆板模拟系 它数字外设及功能部件，如集成有一个8位，500 统的控制核心，由主控单元、键盘输入液晶显示单 ksps，8输入 (与Pl口复用)的ADC。其 MCU 中 元、电机驱动单元、角度检测单元、直流电源等单 的外设或功能部件包括模拟多路选择器、可编程 元组成 (如图1所示)¨ J。 增益放大器、ADC、DAC、电压 比较器、电压基准、 1．1 主控单元 温度传感器、SMBus／I2C、UART、SPI、可编程计数 考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用灵 器／定时器阵列 (PCA)、定时器、数字 I／O端 口、电 活方便、可靠性高等特点，系统拟采用单片机作为 源监视器、看门狗定时器 (WDT)和时钟振荡器 主控制器。因CISC结构的51系列芯片 目前虽然 等。所有器件都有 内置的FLASH程序存储器和 使用范围广，价格便