大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽模版格式 超級(jí)實(shí)用 滿分

1、基于自由擺的平板控制系統(tǒng)基于自由擺的平板控制系統(tǒng)摘要為了滿足自由擺平板控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了各單元電路方案的比較論證及確定，本作品以單片機(jī)作為自由擺的平板控制核心采用MMA7455加速度傳感器，控制電機(jī)使平板可以隨著擺桿的擺動(dòng)而旋轉(zhuǎn)采用步進(jìn)電機(jī)，控制平板的狀態(tài)，使8枚1元硬幣在5個(gè)擺動(dòng)周期中不從平板上滑落，并保持疊放狀態(tài)。也能使激光筆射到中心線上。經(jīng)測(cè)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)均超過設(shè)計(jì)任務(wù)要求并有適當(dāng)擴(kuò)展。AbstractAbstractI

2、ndertomeetthefreeplaceflatthedesignofcontrolsystemrequirementseachunitcircuitoftheschememeargumentssurethiswktosinglechipmicrocomputerasthecetocontrolfreedomplaceplateTheMMA7455accelerationsensscontrolmotmakeflatcanwitht

3、hemotionoftheswingingrodrotationThesteppingmotcontrolofthestatetheflat$1in8piecesCOINSfiveswingcyclenotfromaflatplatefallingdownkeeptogetherstate.Itcanalsomakealaserpenshottocenterline.Bytestvariousperfmanceindicatsareme

4、thandesigntaskrequesthaveappropriateextension.一、系統(tǒng)方案經(jīng)過分析和論證，我們認(rèn)為此次自由擺的平板控制系統(tǒng)可分為電源模塊、傳感器模塊、電機(jī)控制模塊、顯示模塊、CPU控制模塊等這幾個(gè)模塊。1.1.傳感器模塊方案的比較與選擇傳感器模塊方案的比較與選擇方案一：角度傳感器。使用角度傳感器要自己制作電路來實(shí)現(xiàn)角度的測(cè)量。自做的角度傳感器模塊精確度不高，而且耗時(shí)，費(fèi)用又高。方案二：采用MMA7455數(shù)字

5、三軸加速度傳感器模塊MMA7455是一款數(shù)字輸出(12CSPI)、低功耗、緊湊型電容式微機(jī)械加速度計(jì)，具有信號(hào)調(diào)理、低通濾波器、溫度補(bǔ)償、自測(cè)、可配置通過中斷引腳(INT1或INT2)檢測(cè)0g、以及脈沖檢測(cè)(用于快速運(yùn)動(dòng)檢測(cè))等功能。0g偏置和靈敏度是出廠配置，無需外部器件?？墒褂弥付ǖ?g寄存器和g量程選擇對(duì)0g偏置進(jìn)行校準(zhǔn)，量程可通過命令選擇3個(gè)加速度范圍(2g4g8g)。并且MMA745xL系列具備待機(jī)模式，使它成為以電池為電源的

6、手持式電子器件的理想選擇。經(jīng)過綜合考慮，我們認(rèn)為選擇方案二效果更佳。2.2.電機(jī)模塊方案的比較與選擇電機(jī)模塊方案的比較與選擇方案一:采用直流電機(jī)。直流電機(jī)速度快，驅(qū)動(dòng)電路簡單，但是位置控制難度大，難以確保實(shí)現(xiàn)較高的控制精度。圖B1系統(tǒng)框圖二、理論分析與計(jì)算1平板狀態(tài)的測(cè)量平板狀態(tài)的測(cè)量MMA7455加速度傳感器，可以車動(dòng)態(tài)，靜態(tài)加速度，從而轉(zhuǎn)換成物體的傾斜角度。轉(zhuǎn)換公式如下:angx=arcsin((X0X1)X2)1803.14159

7、2654X0:x軸的加速度原始數(shù)據(jù)，X1:x軸角度零點(diǎn)的加速度原始值，X2:x軸單位加速度的值。2建模與控制建模與控制控制電機(jī)是平板可以隨著擺桿的擺動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，擺桿擺一個(gè)周期，平板旋轉(zhuǎn)一周，偏差絕對(duì)值不大于45度，在平板上粘貼一張畫有一組間距為1cm平行線的打印紙。用手推動(dòng)擺桿至一個(gè)角度，調(diào)整平板角度，在平板中心穩(wěn)定放置一枚1元硬幣，啟動(dòng)后放開擺桿讓其自由擺動(dòng)，在擺桿擺動(dòng)過程中，要求控制擺桿平板狀態(tài)，使硬幣在5個(gè)擺動(dòng)周期中不從平板上滑落，

8、并盡量少滑離平的中心位置。用手推動(dòng)擺桿至一個(gè)角度，調(diào)整平板角度，在平板中心穩(wěn)定放置8枚1元硬幣，啟動(dòng)后放開擺桿讓其自由擺動(dòng)，在擺桿擺動(dòng)過中，要求控制平板狀態(tài)使硬幣在擺桿的5個(gè)周期中不從平板上滑落，并保持疊放狀態(tài)。在平板式固定一激光筆，光斑照射在距擺桿150cm距離處垂直放置的靶子上。擺動(dòng)垂直靜止且平板處于水平時(shí)，調(diào)節(jié)靶子高度，使照射在靶紙的某一條線上，標(biāo)石此線為中心線，用手推動(dòng)擺桿至一個(gè)角度，啟動(dòng)后，系統(tǒng)在15s內(nèi)控制平板盡量使激光筆照