论文 基于自由板的平板控制系统.doc2011年B题基于自由板的平板控制系统本系统以STC89C51单片机为控制中心,辅以必要的外围电路,以MX2125倾角传感器测量摆杆竖直方向倾角。基于自由板的平板控制系统摘要本设计分析了测控系统的结构和特点,结合现代控制技术、微机技术以及单片机AT89C51处理器为代表的微电子技术设计了自由摆平衡控制系统,阐述了系统设计要求、设计方案和实现方法。考虑到步进电机有定位精确、操作简单等特点,伺服机构采用步进电机作为执行元件。系统是以单片机AT89C51最小系统作为控制系统,通过角度传感器测量自由摆与竖直方向的夹角,系统通过步进电机控制平板与摆杆间的角度,从而使硬币达到在平板上稳定的目的。此外,通过步进电机控制平板的转动,使激光笔一直照在靶子的中心。采用单片机内部时钟实现精确计时。最后的实验表明,系统完全达到了设计要求,完成了所有基本和发挥部分的要求。系统的软硬件设计都采用了模块化的设计思想。硬件方面详细介绍了传感器电路、信号调理电路、STC89C51最小系统电路、电机驱动电路以及系统扩展所需的其它一些外围电路的设计,软件方面以硬件电路为基础分别进行了模块化设计。为使系统控制更精确,在数据采集的过程中采用了非线性误差校正以及数字滤波等数据处理方法。同时设计中考虑到可能存在的各种干扰因素,采用了软硬件结合的抗干扰技术,提高系统的稳定性。最后对系统进行了模拟性能测试,测试结果表明,系统性能良好。系统的个别环节还有待进一步优化和完善。关键词:双轴加速度传感器步进电机单片机AT89C51Abstract:putermeasureandcontrolsystem,anddesiresafreependulumbalancecontrolsystembasedonmoderncontroltechnology,,thesystemusesmotorasactuatorThesystemisbasedonMCUminimumsystemofAT89C51asthecontrolsystem,throughtheanglesensortomeasurethefreeswingandverticalangle,thesystemiscontrolledbyaservomotorplateandtheswingingrodangle,,throughtheservomotorcontrolplaterotates,,theexperimentsshowthat,thesystemmeetsthedesignrequirements,pletedallbasicandtherequirementstoplayapartThesyetem',signalconditioningcircuit,STCminimumsystemcircuit,motordriveringcircuitandotherperipheralcircuits',theprojectusesnon-hedesignalsoconsiderthepossibilityvarietyofinterferingfactorsthatmayexist,binationofhardwareandsoftwareanti-interferencetechnologytoimprovesystemstabilityJntheend,thepapercarriesoutsimulationsystemperformancetest,
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