悬挂运动控制系统(E题)设计报告[收集].docxVIP

20XX Compilation of reports 报 告 汇 编 悬挂运动操控体系（E题）规划陈述 摘要：本悬挂操控体系是一个电机操控体系，操控物体在80cm×100cm的规划内作直线、圆、寻迹等运动，而且在运动时能显现运动物体的坐标。规划选用AT89S52单片机作为中心操控器材，选用57BYG007-4型步进电机和高细分步进电机驱动器SM-60作为动力装置，选用红外反射式光电传感器完结画板上黑色线寻迹检测，显现部分用液晶显现模块LCD1602完结。 关键词：悬挂操控、单片机、 步进电机、 红外反射式光电传感器 一、规划要求 1、使命 规划一电机操控体系，操控物体在歪斜（仰角≤100度）的板上运动。 在一白色底板上固定两个滑轮，两只电机（固定在板上）经过穿过滑轮的吊绳操控一物体在板上运动，运动规划为80cm×100cm。物体的形状不限，质量大于100克。物体上固定有淡色画笔，以便运动时能在板上画出运动轨道。板上标有间隔为1cm的淡色坐标线（不同于画笔色彩），左下角为直角坐标原点, 示意图如下。 2、根本要求： （1）操控体系能够经过键盘或其他方法恣意设定坐标点参数； （2）操控物体在80cm×100cm的规划内作自行设定的运动，运动轨道长度不小于100cm，物体在运动时能够在板上画出运动轨道，限300秒内完结； （3）操控物体作圆心可恣意设定、直径为50cm的圆周运动，限300秒内完结； （4）物体从左下角坐标原点动身，在150秒内抵达设定的一个坐标点(两点间直线间隔不小于40cm)。 3、发挥部分 （1）能够显现物体中画笔地点方位的坐标； （2）操控物体沿板上标出的恣意曲线运动(见示意图)，曲线在测验时现场标出，线宽1.5cm～1.8cm，总长度约50cm，色彩为黑色；曲线的前一部分是接连的，长约30cm；后一部分是两段总长约20cm的接连线段，接连间隔不大于1cm；沿接连曲线运动约束在200秒内完结，沿接连曲线运动约束在300秒内完结； （3）其他。 4、评分标准 项目 满分 根本要求 规划与总结陈述：计划比较、规划与证明，理论剖析与核算，电路图及有关规划文件，测验方法与仪器，测验数据及测验成果剖析。 50 实践制造完结状况 50 发挥部分 完结第(1)项 10 完结第(2)项中接连线段运动 14 完结第(2)项中断续线段运动 16 其他 10 5、阐明 1、物体的运动轨道以画笔画出的痕迹为准，应尽量使物体运动轨道与预期轨道符合，一起尽量缩短运动时刻； 2、若在某项测验中运动超越约束的时刻，该项目不得分； 3、运动轨道与预期轨道之间的差错超越4cm时，该项目不得分； 4、在根本要求(3)、(4)和发挥部分(2)中，物体开端运动前，答应手动将物体定位；开端运动后，不能再人为干涉物体运动； 5、比赛结束时，操控体系封存上交赛区组委会，测验用板(板上含空白坐标纸) 测验时自带。 二、计划证明与挑选 1.中心操控模块的挑选 计划一：FPGA/CPLD方法。即用FPGA/CPLD完结键盘界说与辨认、电机作业状况挑选与切换、液晶电路的驱动与操控等功用。这种计划的长处在于体系结构紧凑、操作便利，而且能够运用的I/O口线许多；缺陷是调试时需求接许多接线，进程繁琐，而且运用CPLD时，因为其内部没有ROM，对功用的完结有所约束。 计划二：单片机方法。即由单片机、电机驱动电路及电机等组成体系。运用单片机也能够完结键盘界说与辨认、电机作业状挑选与切换等功用，组成的体系规划较小，有必定灵活性，而且能够运用咱们比较了解的单片机最小体系电路板，削减了作业量。该操控方法需求单片机具有较大的程序存储量，所以可挑选存储量为8K的AT89S52单片机。 依据以上剖析，拟选用计划二。 2.电机及其驱动模块的挑选??? 电机驱动模块是本体系的执行机构，用于操控悬挂物体的运动。??? 计划1：选用一般小型直流电机。一般直流电机因为其本身结构的约束，操控精度很低，无法到达体系要求的目标，这儿不予选用。??? 计划2：选用专用步进电机驱动器及与其配套的步进电机。用这种计划的操控精度、功率和可靠性都很高。 依据精度要求挑选计划二。 3.黑线勘探模块 计划一：选用多路阵列式光敏电阻组成的光电勘探器。因为光敏电阻勘探到黑线时，黑线上方的电阻值发生变化，经过电压比较器比较将信号送给单片机处理，然后操控物体做相应的动作。但因为光敏电阻对环境光的辨认，简略遭到外界环境光的影响。， 计划二：选用红外反射式勘探，即用已调的红外线笔直射到板面，经反射后转化为电信号送入单片机处理。因为运用的是红外线，不受外界自然光的影响，循迹作用好。 依据上面的评论，选用了抗干扰才能强的计划二。 4.显现计划的挑选 计划一：选用LED数码管显现器。LED 数码管亮度高，夺目，可是其电