《基于C8051F020单片机的帆板控制系统》-毕业论文.docVIP

PAGE 精品 精品 帆板控制系统 摘 要：设计并制作了帆板控制系统，完成了风扇转速、风力大小及帆板转角的控制。帆板控制系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分，搭建了控制装置平台，以C8051F020单片机作为控制核心，使用L298N搭建了风扇转速控制电路，利用ADXL345模块完成了转角检测，利用HD7279A键盘管理芯片及12864液晶模块完成了人机交互，使用WT588D-16P语音模块实现了语音提示功能。软件部分，设计了基于I2C的角度传输程序，基于PID算法的PWM调速的程序，基于SPI的键盘检测程序，液晶显示及其菜单程序，语音单线串口控制程序。 测试结果表明，系统在手动状态下能较好完成规定动作，在自动状态下能在规定时间内，顺利完成转角控制，分辨力小于为2°，绝对误差≤5°。 关键词：C8051F020 PWM PID 角度传感器 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc302833577 1 总体设计 PAGEREF _Toc302833577 \h 2 HYPERLINK \l _Toc302833578 1.1 设计要求 PAGEREF _Toc302833578 \h 2 HYPERLINK \l _Toc302833579 1.2方案论证与比较 PAGEREF _Toc302833579 \h 2 HYPERLINK \l _Toc302833580 1.3系统组成 PAGEREF _Toc302833580 \h 5 HYPERLINK \l _Toc302833589 2 软件设计 PAGEREF _Toc302833589 \h 11 2 HYPERLINK \l _Toc302833590 .1转角传感器的数据处理及计算 PAGEREF _Toc302833590 \h 11 HYPERLINK \l _Toc302833591 2.2 PWM产生 PAGEREF _Toc302833591 \h 12 HYPERLINK \l _Toc302833592 2.3 PID运算 PAGEREF _Toc302833592 \h 13 HYPERLINK \l _Toc302833593 2.4液晶显示驱动的程序设计 PAGEREF _Toc302833593 \h 14 HYPERLINK \l _Toc302833594 2.5 系统总体流程图 PAGEREF _Toc302833594 \h 14 HYPERLINK \l _Toc302833595 3 系统测试 PAGEREF _Toc302833595 \h 15 HYPERLINK \l _Toc302833596 3.1 测试使用的仪器 PAGEREF _Toc302833596 \h 15 HYPERLINK \l _Toc302833597 3.2 指标测试和测试结果 PAGEREF _Toc302833597 \h 15 HYPERLINK \l _Toc302833598 3.2.1基本要求部分测试 PAGEREF _Toc302833598 \h 15 HYPERLINK \l _Toc302833599 3.2.2 发挥部分测试 PAGEREF _Toc302833599 \h 16 HYPERLINK \l _Toc302833600 4. 结束语 PAGEREF _Toc302833600 \h 17 HYPERLINK \l _Toc302833601 参考文献： PAGEREF _Toc302833601 \h 18 HYPERLINK \l _Toc302833602 附 录: PAGEREF _Toc302833602 \h 19 帆板控制系统设计 1 总体设计 1.1 设计要求 （1）用手转动帆板时，能够数字显示帆板的转角θ。显示范围为0~60°，分辨力为2°，绝对误差≤5°。 （2）当间距d=10cm 时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角θ能够在0~60°范围内变化，并实时显示θ。 （3）当间距d=10cm 时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角θ稳定在 45°±5°范围内。控制过程在10 秒内完成实时显示θ，并由声光提示。 （4）当间距d=10cm 时，通过键盘设定帆板转角，其范围为0~60°。θ在5 秒内达到设定值，并实时显示θ。最大误差的绝对值不超过5°。 （5）间距d 在7~15cm 范围内任意选择，通过键盘设定帆板转角，范围为0~60°。要求θ在5 秒内达到设定值，并实时显示θ。最大误差的绝对值不超过5°。 1.2方案论证与比较 帆板控制系统