按摩椅原理图设计分析报告.doc

测控技术应用实践
项目设计报告
课程名称: 测控控技术应用实践
项目名称: 按摩椅控制系统
专业: 测控技术与仪器
班级: 测控112
组号: 3
组长: 易瑶
组员: 张虹
组员: 陆媛媛
指导教师: 邵铁峰
教师评分:
2014年 05月11日
按摩椅方案设计
摘要:本设计基于高性能、低成本、低功耗的ARM Cortex-M3内核单片机STM32F103为装置控制核心,以简单,精巧方便的机械结构为硬件载体。按摩椅颈腰腿按摩部分直流减速电机,采用电流值8A瞬间可达20A的LM298驱动平稳快速的驱动电机。用自行设计的24V、12V、5V稳压电源给单片机、直流电机、红外开关等供电。通过输出PWM(脉宽调制)波对电机的方向和转速进行控制。110V/8A的开关电源对气泵供电,亦是单片机输出一路PWM波控制气泵对气囊的充气速度,从而达到对人体按摩的效果。音乐播放模块采用主控芯片VLSI 的VS1003对MP3文件解码播放,同时配合背部加热、七彩幻灯、及液晶触摸显示模块形成完整的按摩体系。
关键词: PWM波减速直流电机
系统方案
系统整体设计方案

系统计算
将公式TH= 9. 08K eI H 和公式P2 =T H nH9. 55可合二为一,成为P 2= 0. 95I H*nHK*e。这是求直流电机输出功率的经验公式, 简便、准确, 读者可验证。公式的物理解释是K e nH 为额定转速下的反电势, 再乘以I H 则等于电磁功率, 0. 95 为经验系数。
R5166 电机计算举例:
( 1) 以1、2 测点U1、I 1、n 1、U2、I 2、n2 两组数据联立方程
求R a。R a=U2 n1- U1 n2n1 I 2- n2 I 1= 0. 14(欧姆) 。
( 2) 根据1 点U1、I 1、n1 和测出的R a, 按式( 2) 计算K e=U1- I1Ra
n1= 0. 00603( V/ r*min- 1) 。
( 3) 有了R a 和K e, 便可计算任意一点的输出功率, 如第4 点, 额定电流为9. 9A, 则按式( 1) , 求出该点输出转矩为T H= 9. 08I HK e= 0. 54( N/m) 。再按式( 3) 求该点额定转速为nH=U- I H R a
K e= 3750( r/ min) , 按式( 4) 便可求出该点输出功率
为P 2=T H nH9. 55= 32( W) ,而电源功率为150w ,故本系统可安全顺利运行。


该背部的恒温发热控制系统由555 电路的6、7 脚并接起来接在定时电容CT 上,用2 脚作输入就成为脉冲启动型单稳电路,如图5(a)所示,电路的2 脚平时接高电平,当输入接低电平或输入负脉冲时才启动电路,用等效触发器替代555 后见图5 6)所示,下面分析它的工作原理:稳态:接上电源后,R=1,S=1,输出Vo=0,DIS 端接地,CT 上的电压为0 即R=0,输出仍保持Vo=0,这是它的稳态。暂稳态:输入负脉冲后,输入S=0,输出立即翻转成Vo=1,DIS 端开路,电源通过RT向CT 充电,暂稳态开始。经过时间TD 后,CT 上电压上升到>2/3VDD 时,输入又成为R=1,S=1,这时