



全文预览已结束
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
精品文档角度传感器简单应用系统时间:2011-04-24 09:42:20 作者:秩名论文导读:传感器在现代信息技术中有着举足轻重的地位,传感器为系统提供进行处理和决策所必需的原始信息,很大程度上影响和决定着系统的性能,本设计采用以单片机为控制单元,用单轴倾角传感器检测平衡板倾斜角度,采取步进电机控制平衡板角度自动旋转目的。本设计以C8051F005单片机为控制核心,通过把单轴倾角传感器SCA60C水平的固定在平衡板上,达到了实时检测平衡板倾斜角度的目的,并通过对步进电机驱动电路的控制实现了平衡板的转动。关键词:角度传感器,C8051F005单片机,角度预置,步进电机,显示联动0.引言:传感器在现代信息技术中有着举足轻重的地位,传感器为系统提供进行处理和决策所必需的原始信息,很大程度上影响和决定着系统的性能,本设计采用以单片机为控制单元,用单轴倾角传感器检测平衡板倾斜角度,采取步进电机控制平衡板角度自动旋转目的。1.硬件电路设计角度传感器硬件连接图如图1所示,当步进电机带动平衡板倾斜到使角度传感器SCA60C处于水平位置时,Vo端输出+0.5V的模拟电压。传感器SCA60C仅可精确检测到090度的角度范围,当平衡板转到使角度传感器与水平面成90度的角度时,此时Vo端输出+5V的模拟电压。在090度的倾角范围内,Vo端输出的是正比于倾角大小的+0.5+5V的模拟电压信号,当平衡板转动到使角度传感器与水平面间的角度从90度到180度的范围变化时,输出端Vo输出的是从+5V依次变化到+0.5V 的模拟电压信号12,因此通过测定传感器SCA60C输出端Vo电压的大小即可确定平衡板与水平面的夹角。步进电机驱动电路的设计本系统中,我们选择4相5线步进电机,其驱动电路主要由L297+L298组成,该驱动电路集驱动与保护于一体。L297是脉冲分配器,只要步进电机A、B、C、D四项依次连接到J1的1、2、3、4各点,且将剩下的一条线接地,L297就会自动的将输入到端口CW/CCW的脉冲分配给步进电机的各个相序,此时步进电机便可转动34。控制电机时只需单片机通过I/O口向L297的cw/ccw和clock端发送控制信号即可控制它的转速和正反转。驱动电路原理如下图2。论文参考。论文参考。图1角度传感器硬件连接图图2步进电机驱动电路原理图本系统主要由主控制器模块、角度检测模块、A/D转换模块、键盘模块和显示器模块等部分组成,系统连接图如图3所示:图3系统框图系统分为两个工作模式,工作于模式一时,可通过键盘模块预置一个角度,主控制器接收到此信息后,通过控制电机控制模块来使角度检测模块做出转动动作以使平衡板按输入角度完成倾斜动作。同时,角度传感器输出的模拟量经A/D转换模块转换后送入主控制器,主控制器据此输入判定平衡板是否已倾斜到预置的角度,并据此来控制电机控制模块,并且主控制器模块通过控制显示模块实时的显示平衡板的倾斜角度。通过按键模块可将系统切换到模式二,模式二的功能是能始终保持平衡板的水平,且能使显示模块显示的内容与平衡板联动,两种工作可通过按键来切换。系统使用c8051f00作为控制核心,128*64作为显示器,4*4键盘来输入需要预置的角度。程序具有角度预置和自动寻找平衡点两种模式,根据不同需要选择,具有友好人机界面,操作简单易懂。软件流程图如下图4所示: 图4 程序流程图2.系统测试与分析表1系统性能测试基本要求测试发挥部分测试输入角度大小平衡时角度误差起始倾斜角度平衡时角度误差30o29.07 o0.70%14 o0 o065 o65.6 o0.90%32 o0.3 o0.90%94 o94.2 o0.20%80 o0.3 o0.38%110 o110.4 o0.36%76 o0.7 o0.92%176 o175.7 o0.17121 o1.2 o0.99%系统测试与分析如表1所示,本系统的误差来源主要有两方面:1)装配误差:角度传感器要水平装设在平衡板上,装配时很难保证两者严格的在同一平面上,这会使角度传感器不能精确地反映平衡板的倾斜角。2)步进电机误差:步进电机动作是靠不断地输入脉冲来实现的,每输入一个脉冲步进电机会转动一个固定的角度(0.09度)。论文参考。若预置度,则应送给步进电机的脉冲数为/0.09个,但这个数值可能不是整数,需要经取整处理,取整时便引入了误差。另外,步进电机还存在失步和越步的现象,这也会引入误差。3.结束语本设计以C8051F005单片机为控制核心,通过把单轴倾角传感器SCA60C水平的固定在平衡板上,达到了实时检测平衡板倾斜角度的目的,并通过对步进电机驱动电路的控制实现了平衡板的转动。系统可实现通过键盘预置倾斜角度、实时显示角度值、屏幕显示与平衡板倾斜联动和可使平衡板部分始终保持水平等功能。参考文献:1 康华光.电子技术基础 模拟部分M, 高等教育出版社, 2006.2 康华光.电子技术基础 数字部分M, 高等教育出版社, 2007.3 全国大学生电子设计竞赛组委会,全国大学生电子设计竞赛获奖作品精
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025年5G网络对工业互联网的赋能
- 智能功放机配件与物联网设备协议对接的生态壁垒
- 智能办公桌生物识别系统引发的数据隐私权边界争议
- 2025年车辆管理培训试题及答案
- 智能交互界面如何突破传统浏览模式实现情感化触控反馈
- 新能源汽车再生制动工况下蹄体材料微观疲劳机理与寿命预测
- 新型自补偿密封材料在氯碱工业腐蚀性介质中的适用性研究
- 企业绩效评价说课稿-2025-2026学年中职专业课-财务管理-财经类-财经商贸大类
- 2024年四年级英语下册 Unit 6 Today Is Her Birthday Lesson 1说课稿 陕旅版(三起)
- 数字孪生技术在分粒设备全生命周期预测性维护中的应用范式
- 1.3 几和第几(课件)数学苏教版一年级上册(新教材)
- 1.3加与减①(课件)数学沪教版二年级上册(新教材)
- 2025至2030中国HPV相关疾病行业项目调研及市场前景预测评估报告
- 许昌襄城县特招医学院校毕业生招聘笔试真题2024
- 2025版全新离婚协议书:财产分割、子女抚养及离婚后财产保全合同范本
- 石油钻井知识课件
- 永辉超市快消培训
- “学回信精神·助改革发展”专题调研报告
- 2025年医学基础知识题库及答案
- (2025秋新版)苏教版三年级数学上册全册教案
- 2025北京京剧院招聘10人考试备考试题及答案解析
评论
0/150
提交评论