MCS-51单片机的电动车翘翘板控制系统设计.ppt

1、MCS-51单片机的电动车翘翘板控制系统设计 毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程 任务：任务：1、查询并了解电动车自动控制的相关资料，掌握步进电机和、查询并了解电动车自动控制的相关资料，掌握步进电机和直流电机工作原理及控制方法；直流电机工作原理及控制方法；2、熟练掌握、熟练掌握MCS-51系列单片机原理及应用方法；系列单片机原理及应用方法；3、设计并制作一个电动车跷跷板，使得电动车能自动在一个、设计并制作一个电动车跷跷板，使得电动车能自动在一个翘翘板上行驶（前进、后退、停止），并能完成自动平衡；翘翘板上行驶（前进、后退、停止），并能完成自动平衡；4、设计实现该功能的电动车控制系统硬件；、

2、设计实现该功能的电动车控制系统硬件；5、使用、使用MCS-51单片机指令设计该电动车控制程序；单片机指令设计该电动车控制程序；6、测量电动车在运动中的各项数据，分析其与理论计算的误、测量电动车在运动中的各项数据，分析其与理论计算的误差，提出相应的改进措施。差，提出相应的改进措施。毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)角度检测与模数转化模块：毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)设计方案：主控制模块AT89C51显 示 模 块电机驱动模块直流电机（提供小车动力）步进电机（控制小车方向）平衡检测模块（加速度传感器B）寻迹模块（加速度传感器A）反馈模块 系

3、统原理框图毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)v寻迹模块与平衡检测角 度 传感器调 理 电路A/D模块AT89C51传感器连接模块毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)v斩波器电路毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)v传感器的外围电路电 机 驱 动 电 路光 电 传 感 器（码盘）电 机单片机毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)v电动机驱动v加速传感器毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(硬件部分硬件部分)v 硬件部分小结v电源部分，单片

4、机最小系统、传感器、电机控制电路、显示电路、功率驱动电路、场地设计等。v电路板分为三层，上层为键盘和数码显示板、中间为单片机控制板和电机驱动、下面为传感器及码盘 毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(软件部分软件部分)控 制 功 能运动控制显示控制小车寻找平衡速度控制运动方向控制AD转换控制角度数据转换码盘数据转换前进倒退前进速度一、二、三、四后退速度一、二、三、四平衡状态显示阶段时间显示运动总用时间实时检测部分倾斜角度检测行走距离检测毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程检测功能倾斜角度检测码盘圈数检测正方向偏转反方向偏转角度检测角度检测码盘盘孔累加计数算出行进距离 图 4.2 实时检

5、测处理模块框图说明：这部分主要负责收集数据来源，通过AXDL203电路可检测出来角度的变化，角度变化的范围可以从-5度到5度，检测出的角度值就送到AD转化模块中进行转换，码盘的圈数检测可以精确到厘米级，因为码盘上有24个小孔，这样可以把小车轮胎外侧周长分为24等份，通过检测码盘转过的孔数，就可以计算出小车行进的距离。开始初始化检测小车倾斜角度YIB100前进速度四80IB10060IB80前进速度三前进速度二IB0N小车达到平衡|IB|10NYIB-100倒退速度四-100IB-80-80IB-60倒退速度一1、流程图 寻找平衡子程序流程图：毕业设计的任务和过程毕业设计的任务和过程(软件部分软件部分)软件部分小结v本程序主要有四部分构成：v检测部分v显示部分v控制小车在规定范围内做运动v控制小车寻找平衡点设计总结v实验数据v结论阶段任务所用平均时间行程A到C的测试 9SC点平衡点的测试 34S行程C到B的测试 5S行程B到A的测试 9S敬请各位老师批评指正敬请各位老师批评指正谢谢谢谢!