基于自由摆的平板控制系统设计学士学位论文.doc

学 士 学 位 论 文 基于自由摆的平板控制系统设计 姓姓 名 名 颜芳 学学 号 号 200905120342 指指导导教教师师 李爱云 院院系系 部部所所 光电工程学院 专专 业 业 电子信息工程 完完成成日日期期 2013 年 05 月 15 日 学学 士士学学 位位 论论 文文 基于自由摆的平板控制系统设计 姓姓 名 名 颜芳 学学 号 号 200905120342 指指导导教教师师 李爱云 院院系系 部部所所 光电工程学院 专专 业 业 电子信息工程 完完成成日日期期 2013 年 05 月 15 日 摘 要 本系统是 STC12C5A60S2 基于单片机为控制核心的平板控制系统 通过单片 机对 MMA7455 倾角传感器数据采集与处理 控制 L298N 电机驱动 调整 57BYG 步进电机的转动 实现平板跟随自由摆的摆动而周期性旋转 可以通过控制平 板运动使 8 枚叠放硬币在自由摆运动过程中静止 在实现平板控制系统基本功能的同时 利用 MMA7455 倾角传感器实时检测 自由摆摆动的角度 运用查表法实现激光笔照射中心线的功能 在以上功能实 现的同时使用 TFT 彩色液晶屏显示 MMA7455 倾角传感器的三轴变化情况 采用 触摸键盘替代按键进行功能设定与选择 充分的体现了本系统的协调性与实用性 关键词 STC12C5A60S2E 57BYG MMA7455 TFT 触摸屏 AbstractAbstract The flat control system is based on the single chip STC12C5A60S2 as control core Through to MMA7455 inclination angle sensor data changeacquisition and processing controls the L298N motor driven to realize 57BYGto stepper motor s angle adjustment achieve the flat periodic rotating with thewaver of free pendulum Through control the flat movement to prevent 8 piecescoins movement when the free pendulum motor processing While realizes the flat control system basic function use the MMA7455 inclination angle sensor detect the angle of the free swinging pendulum and use table look up method realize the function of the laser pen illuminating the center line Realizing the function of the above at the same time demonstrates the MMA7455 inclination angle sensor s three axis change situation through the TFT colored touching liquid crystal module Use touch screen substitution pressed key carry on the different function settings and the choice and fully embodies the coordination and practical of the system in the end Keyword STC12C5A60S2 57BYG MMA7455 TFT torch screen 目目 录录 第 1 章 绪论 1 第 2 章 系统方案论证与比较 2 2 1 基本要求 2 2 2 论证与比较 2 第 3 章 理论分析与设计 4 3 1 平板状态测量方法 4 3 1 1 硬币的受力分析 4 3 1 2 平板状态分析 5 第 4 章 电路与程序设计 6 4 1 电路设计 6 4 1 1 电源电路设计 6 4 1 2 STC12C5A60S2 最小系统 7 4 2 单元设计 7 4 2 1 主控板单元 7 4 2 2 驱动系统单元 8 4 2 3 数据采集单元 10 4 2 4 LCD 液晶显示单元 10 第 5 章 测试方案与测试结果 12 5 1 对于基本要求 1 的测试方案 12 5 2 对于基本要求 2 3 的测试方案 12 第 6 章 总结 13 参考文献 14 致 谢 16 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页1 第第 1 章章 绪论 单片机是当今应用越来越广泛的一个装置 渗透到我们生活的各个领域 在1971年诞生以来 经历了SCM MCU SoC三大阶段 随着工业控制领域要求的 提高和消费电子产品的大发展 单片机技术得到了飞速发展 系统中使用的步 进电机 是一个电脉冲信号转换成线位移和角位移的一个开环控制元件 在非 超载的情况下 脉冲信号的频率和脉冲数决定电机的转速 停止的位置 当步 进驱动器接收到脉冲信号时 步进电机就会转动一定的角度 它以一个固定的 角度一步一步运行 1 因此 可以通过控制角位移控制脉冲的个数获得准确的 定位和转动的速度和加速度 原来使用的控制步进电机的转速角度传感器 虽然可以得到需要的测量角 度 对用户来说应用起来比较方便 但是由于功耗比较高 干扰因素较多 测 量到的角度误差较大 2 现在采用的是MMA7455倾角传感器 是一款数字输出 低功耗 紧凑型电容式微机械加速度计 具有信号调停 低通滤波器 温度补 偿 自测 可配置通过中断引脚检测0g等功能 这是传统角度传感器无法达到 的 本文设计的自由摆的平板控制系统 采用的模块化 结构化的设计思想 完成了步进电机对平板的控制 使测试结果更加符合设计要求 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页2 第 2 章 系统方案论证与比较 2 1 基本要求 1 控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转 3 5 周 摆杆摆一个周期 平板旋转一周 360 偏差绝对值不大于 45 2 在平板上粘贴一张画有一组间距为 1cm 平行线的打印纸 用手推动摆杆至 一个角度 在 30 45 间 调整平板角度 在平板中心稳定放置一枚 1 元硬币 启动后放开摆杆让其自由摆动 在摆杆摆动的过程中 要求控制平 板状态 使硬币在 5 个摆动周期中不从平板上滑动 并尽量减少滑离平板的中 心位置 3 用手推动摆杆至一个角度 在 45 60 间 调整平板角度 在 平板中心稳定叠放 8 枚 1 元硬币 启动后 放开摆杆让其自由摆动 在摆动过 程中 要求控制平板状态使硬币在摆杆的 5 个摆杆周期中不从平板上滑落 并 保持叠放状态 根据平板上非保持叠放状态及滑落的硬币数计算成绩 2 2 论证与比较 方案一 方案一 本控制系统是一个动态自动平衡的测试系统 它主要由以下三个 部分组成 结构框图如图1 1所示 摆架框架 包括摆架座 轴承 摆杆及螺丝螺母元件等 起支撑作用 平板 位于摆杆末端的电机轴上 检测系统 通过三轴加速度传感器MMA7455L测量出平板工作台的角度变化 指示出不平衡度的大小 同时通过液晶显示器将其显示 并经过相应的数据处 理后送给控制器 控制驱动系统 控制器通过对传感器输出信号的分析发出控制信号 经功率 放大后控制电机的转动 带动平板尽快恢复平衡状态 3 主控板 功放驱动 板 步进电机平板 倾角传感 器 液晶显示 图 1 1 平板控制系统框图 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页3 方案二 方案二 该控制系统也是主要由摆架框架 检测系统 控制驱动系统三大 部分组成 与方案一所不同的是检测系统 通过选用芬兰VTI生产的加速度传感 器CA610 C28HIA 它的输出信号对电源供应非常敏感 不稳定的电源电压会影 响器件输出信号 一般 倾角传感器的模拟输出按比例度量 因此 无论什么 样的电源波动都可能直接引起模拟输出的相应变化 比例度量的误差也可能会 引起最大为2 的测量误差 4 该系统的信号采集部分结构框图如图1 2所示 传感器信号处理 ADC转 换 控制器 角度信号小信号整形后信号数字信号 图1 2 信号采集部分结构框图 传统的加速度传感器一般为模拟信号输出 是需要读电压值的 用户需要 通过A D采集后 将模拟信号转换成数字信号 再进行数据分析和处理 MMA7455L提供数字接口 IIC和SPI 用户直接读MMA7455L的寄存器得到相应 的输出数字量 不仅速度快 且方便用户数据处理 在一些没有A D接口的单片 机上也照常使用 I2C总线通讯可以使用MCU硬件I2C单元 也可以使用I O口模 拟I2C通讯 对单片机的支持更加广泛 5 因此 我们选择第一种方案 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页4 第 3 章 理论分析与设计 3 1 平板状态测量方法 3 1 1 硬币的受力分析 通过对平板上硬币的理论受力分析可得 当硬币处在最高点和最低点的 位置时 硬币的加速度方向为竖直方向 平板处于水平位置 在其他位置时 通过平板转动向硬币提供所需的向心力 使得硬币的滑动摩擦力始终小于其 最大静摩擦力 确保硬币与平板无相对位移 通过对硬币进行多次试验分析可得 当平板在做自由摆运动时 始终保 持平板与摆杆垂直 平板上的硬币就不会掉落 这与理论并不违背 当平板 在最高点垂直摆杆时 硬币的滑动摩擦力虽大于其最大静摩擦力 但时间相 对较短 可以瞬间给硬币提供所需向心力 使得硬币与平板无相对运动 6 设硬币的质量为 m 重力加速度为 g 摆杆与竖直方向的夹角为 硬币 所受向心力为 F 向 硬币所受切向力为 F 切 硬币所受支持力为 FN 由受力 分析图 3 1 可得 图 3 1 硬币受力分析图 根据图 3 由受力分析得 F切 mgsin F向 FN mgcos 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页5 3 1 2 平板状态分析 对于基本要求 1 的状态分析 由理论分析可知摆杆的摆动周期与摆杆 偏离竖直位置的角度无关 因此在一定角度下 可以调整步进电机转动速度 使平板的转动周期与摆杆的摆动周期相同 对于基本要求 2 3 的状态分析 在步进电机位置处设一接触开关和按 键开关 当摆杆到达一定角度时 操作者打开按键开关 此时开启异步电机转 动 异步电机迅速转动 当碰到接触开关时 接触开关将信号反馈给单片机 从而使异步电机停止转动 7 与此同时步进电机带动平板迅速达到与摆杆垂直 的状态 整个过程如图 3 2 所示 采集数据单片机步进电机平板 图 3 2 平板状态控制框图 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页6 第 4 章 电路与程序设计 4 1 电路设计 4 1 1 电源电路设计 一般直流稳压电源主要由四部分组成 电源变压器 整流电路 滤波电路 和稳压电路 如图4 1所示 图4 1 直流稳压源框图 1 电源变压器 将220V 的交流电压变为整流电路需要的交流电压 一般次级 电压 u2较小 2 整流电路 将经变压器变压后的次级交流电压 u2变成单向的直流电压 u3 它包含许多谐波分量和直流成份 3 滤波电路 将脉动电压 u3中的谐波分量滤除 并输出较为平滑的直流电压 u4 该电压比较不稳定 往往会随电网电压和负载电流的变化而变化 4 稳压电路 它能在不稳定的电网电压和负载电流变化的同时 保持输出电压 的稳定 它是设计直流稳压电源时重要的一部分 决定着直流稳压电源的重 要性能指标 5 电源模块为整个系统提供电源 可以提供3V 5V 和12V 的电压 不但可以给 单片机供电 而且也为角度传感器的提供了电压选择 8 如图4 2所示 COMP 1 OSC 2 S 3 S 4 DRAIN 5 NC 6 VDD 7 TOVL 8 Uie VIPer53 D1d UF4007 0 1 F C3d 1K R2d 1K R3d 100nF C4d 10nF C5d N 8K R1d 2 2nF C2d 0 1 F C1d 2 47 F 35V E1d D1c UF4007 2200pF 1kV C1c 2200pF 250V 20 Y5U C2c 2W R1c 51k 1 0 22 F 400VC1b CD263 47 F 400V E1b D2b FR157 D4b FR157 D1b FR157 D3b FR157 T1a 5mH 0 22 F 400V C1a 2200pF X1 Y2 C3a 2200pF X1 Y2 C2a ZNRA S14K385 10 1 7A NTCA 123 CN2F B3B VII L1N1PE N T1c WTR 1 D4d 1N4004 D3d FR303 D2d FR601 100pF C10d Cap 220 F 35V E7d 560 1W R6d 470 F 25V E5d 0 1 F C8d 220 F 16V E6d0 1 F C9d 510 R5d 16V E2d 1000 F 16V E3d 1000 F 0 1 F C6d 470 F 16V E4d 0 1 F C7d 510 R4d L2d 3 3 H 2A L1d 3 3 H 5A 4 5 3 5V P 12V 5V 3 3V FUA 3 15A 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页7 图 4 2 电源原理图 4 1 2 STC12C5A60S2 最小系统 STC12C5A60S2 最小系统包括复位电路 晶振电路 电源和接地 9 具体电 路如图 4 3 所示 最小系统的应用特点 1 有可供用户使用的大量 I O 口线 2 内部存储器容量有限 3 应用系统开发具有特殊性 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40C LKOUT 2 ADC 0 P1 0 ADC 1 P1 1 ECI ADC 2 P1 2 C CP0 ADC 3 P1 3 SS C C P1 ADC 4 P1 4 M OSI ADC 5 P1 5 M OSI ADC 6 P1 6 SCLK ADC 7 P1 7 R ST P4 7 R XD P3 0 T XD P3 1 INT O P3 2 INT 1 P3 3 C LKOUT O TO P3 4 C LKOUT 1 T1 P3 5 W R P3 6 ED P3 7 X TAL2 X TAL1 GND V cc P0 0 AD0 P0 1 AD1 P0 2 AD2 P0 3 AD3 P0 4 AD4 P0 5 AD5 P0 6 AD6 P0 7 AD7 EX LV D P4 6 R ST 2 ALE P4 5 NA P4 4 P2 7 AD15 P2 0 AD8 P2 1 AD9 P2 2 AD10 P2 3 AD11 P2 4 AD12 P2 5 AD13 P2 6 AD14 C 6 10 4 C 5 10 uF V in Pow er O n SW 1 源源源源 5V 3V C 1 10 uF 116 R 1A 10 K C 2 4 7p F C 3 4 7p F 图 4 3 单片机最小系统 4 2 单元设计 4 2 1 主控板单元 STC12C5A60S2 AD PWM 系列单片机是宏晶科技公司生产的单时钟的单片机 是高速 低功耗 超强抗干扰的新一代 C51 单片机 其指令代码完全兼容传统 8051 但运行速度快 8 12 倍 内部集成 MAX810 专用复位电路 8 路高速 10 位 A D 转换 250K S 2 路 PWM 针对电机控制 强干扰场合 它具有以下特点 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页8 1 增强型 C51 内核的 MCU 1T 单时钟 机器周期 指令代码完全兼 8051 2 工作电压 STC12C5A60S2 系列工作电压 5 5V 3 5V 5V 单片机 STC12LE5A60S2 系列工作电压 3 6V 2 2V 3V 单片机 3 用户应用程序空间 8K 16K 20K 32K 40K 48K 52K 60K 62K 字节 4 通用 I O 口 36 40 44 个 复位后为 准双向口 弱上拉 普通 8051 传统 I O 口 可设置成四种模式 准双向口 弱上拉 强推挽 强上拉 仅为输入 高阻 开漏每个 I O 口驱动能力均可达到 20mA 但整个芯片 最大不要超过 120mA 11 5 A D 转换 10 位精度 ADC 共 8 路 转换速度可达 250K S 每秒钟 25 万 次 13 6 PWM 2 路 PCA 可编程计数器阵列 2 路 也可用来当 2 路 D A 使用 也可用来再实现 2 个定时器 也可用来再实现 2 个外部中断 上升沿中断 下降沿中断均可分别 或同时支持 7 ISP 在系统可编程 IAP 在应用可编程 无需专用编程器 无需 专用仿真器可通过串口 P3 0 P3 1 直接下载用户程序 数秒即可完 成一片 12 4 2 2 驱动系统单元 步进电机驱动控制器主要由脉冲发生器 脉冲分配器 环形分配器 和功 率放大器组成部分 14 如图4 4所示 脉冲发生器产生的脉冲信号的频率从几 Hz到几十Hz连续变化 脉冲分配器根据指令把脉冲按一定的逻辑关系加到各相 绕组的功率放大器上 使步进电机的运行按一定方向运行 实现正 反转控制 和定位 因为只有几毫安的电流脉冲分配器的输出 必须进行功率放大 所有 由功率放大器来驱动步进电机 3 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页9 脉冲发生器脉冲分配器功率放大器 步进电 机 电源 指令 图4 4 步进电机驱动控制器的构成 步进电机属于数字电动机 并且受脉冲信号的控制 其直线位移量或者是 角位移量和电脉冲数成正比的关系 因此 电动机的直线速度以及转数也与脉 冲频率成正比例关系 可以通过改变脉冲频率的高低 在大范围内调节电动机 的转速 使之快速启动 制动和反转 因为步进电动机会受脉冲的控制 电压 波动和负载变化都不会影响电动机的步距角和转速大小 环境条件 比如温度 气压 冲击和振动也不会影响 它仅与脉频率有关 每一周都会有固定的步数 因此在不失步的情况下运行 是不会增加其步距误差的 综合这些特点 步进 电机完全可以用于数字控制的开环系统的伺服元件 并使整个系统简化且运行 可靠 所以 采用了速度和位置检测装置后 它还可以应用于闭环系统中 如 图4 5所示步进电机驱动原理图 15 IN1 IN2 IN3 IN4 V SS V S OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4EN A EN B GNDISEN B ISEN A VCC D5 Diode 1N4007 D6 Diode 1N4007 D7 Diode 1N4007 D8 Diode 1N4007 D9 Diode 1N4007 D10 Diode 1N4007 D11 Diode 1N4007 D12 Diode 1N4007 A M oter S ervo M OTOR 2 A M oter S ervo M OTOR 1 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 12 12 R 1 0 5 R 2 0 5 OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4 12V M OTOER11 M OTOER12 M OTOER21 M OTOER22 U2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 P2 Header 2VCC 1 2 P3 Header 2VCC C 4104 C 3 100uF 12V C 2 104 C 1 100uF VCC 1 2 3 P4 Header 3 VCC 12V 图 4 5 步进电机驱动原理图 1 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页10 D1 LED2 D2 LED2 D3 LED2 D4 LED2 R1R2 R3R4 R5 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 Component 1 R6 R7R8 MOTOR11 MOTOR12 MOTOR13 MOTOR14 1 2 3 4 IN1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P1 Header 9 VCC R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 图 4 5 步进电机驱动原理图 2 4 2 3 数据采集单元 本系统选择的是MMA7455L倾角传感器模块 MMA7455L是一款低功耗 数 字输出 I2C SPI 紧凑型电容式微机械加速度计 具有自测 信号调理 温 度补偿 低通滤波器 可配置通过中断引脚 INT1或INT2 检测0g 以及脉冲 检测等功能 0g偏置和灵敏度是出厂配置 无需外部器件 客户可使用指定的 0g寄存器和g Select量程选择对0g偏置进行校准 量程可通过命令选择3个加速 度范围 2g 4g 8g 16 MMA7455数字三轴加速度传感器模块核心为飞思卡尔公司的MMA7455L数字 三轴加速度传感器 该模块设计使用官方推荐设计 板卡线路经过高电磁兼容 设计和优化 具有输出精确 体积小 工作可靠 各种标识清晰 扩展性好等 特点 17 其原理图如图4 6所示 DVdd IO 1 GND 2 N C 3 IAddr0 4 GND 5 AVdd 6 CS 7 INT1 DRDY 8 INT2 9 NC 10 N C 11 SDO 12 SDA SDI SDO 13 SCL SPC 14 U2 MMA7455L INT2 INT1 SCL SDA 4 7K R1 4 7K R2 VCCVSS 图 4 6 MMA7455 倾角传感器原理图 4 2 4 LCD 液晶显示单元 测试程序说明 2 4 寸 TFT 彩色液晶 代码测试环境为 LL 51 核心实验板 1T 指令 STC 18 高速单片机 STC12LE5A60S2 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页11 模块电压说明 单片机工作电压为 3 3V 外部晶振为 24M 模块电源 模块电源为 3 3V 模块上预留了 AMS1117 稳压电路 19 如需接 入 5V 电压 应用 AMS1117 3 3 和 4 个贴片电容替换掉 0 电阻 容值如下 CJ1 CJ2 10uF C1 C2 0 1uF 数据口电平 理论上数据口电平不能超过 3 3V 但是由于 TFT 内部有电压 钳位 大于 3 3V 也是允许的 为保证稳定工作 建议不要超过 3 3V 20 适当 时候可以加电平转换 IC 或使用电阻分压 图 4 7 为液晶原理图 DB0 1 DB1 2 DB2 3 DB3 4 GND 5 VCC 6 CS 7 RS 8 WR 9 RD 10 IM0 11 X 12 Y 13 X 14 Y 15 LEDA 16 LEDK1 17 LEDK2 18 LEDK3 19 LEDK4 20 IM3 21 DB4 22 DB10 23 DB11 24 DB12 25 DB13 26 DB14 27 DB15 28 DB16 29 DB17 30 RESET 31 VCC 32 VCC 33 GND 34 DB5 35 DB6 36 DB7 37 M1 LCD 2 4 3 3V GND CS RS WR RD X Y X Y RST DB10 DB11 DB12 DB13 DB14 DB15 DB16 DB17 DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 J1 TFT 40 NC 9 CS 1 DIN 2 GND 3 VCC 4 SCK 5 GND 6 DOUT 7 NC 8 NC 10 NC 11 SD SD CARD VCC 1 X 2 Y 3 X 4 Y 5 GND 6 IN3 7 IN4 8 VREF 9 VCC 10 PNQ 11 DOUT 12 BUSY 13 DIN 14 CS 15 CLK 16 U2 ADS7843 3 3V 3 3V104 C3 GND T SCK T CS T DIN T BUSY T DOUT T PNQ X X Y Y 100K R4 3 3V 10K R3 10K R2 10K R1 SD CS SD IN SD SCK 3 3V GND GND SD OUT LEDA GND 1 VOUT 2 VIN 3 U1AMS1117 GND VCC3 3V 10U CJ2 104C2 GND 10U CJ1 104 C1 GND GND VCC RS WR RD DB10 DB11 DB12 DB13 DB14 DB15 DB16 DB17 CS RST LEDA DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 T SCK T CS T DIN T BUSY T DOUT T PNQ SD OUT SD SCK SD IN SD CS VDD VDD PNQ PNQ 图 4 7 液晶原理图 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页12 第 5 章 测试方案与测试结果 5 1 对于基本要求 1 的测试方案 在摆杆偏离角度一定下 摆杆与平板在 10 个周期内的多次时间测定 如 下表所示 表 1 1 40 时 表 1 2 20 时 时间 类别摆杆平板时间 类别摆杆平板 平均时间 19 2s19 0s 平均时间 18 5s17 9s 5 2 对于基本要求 2 3 的测试方案 由平板状态分析过程可知 要想让硬币不会在平板上滑动或滑落 只需控 制平板一直与摆杆处于垂直状态即可 在此过程中 摆杆角度变化与平板达到 与摆杆垂直所需时间关系如表 1 3 所示 表 1 3 时 间 角 度 304560 计算理论值 100ms150ms200ms 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页13 第 6 章 总结 本论文分析了整个系统的结构和特点 采用模块化 结构化设计思想 系 统主要由摆架框架 数据采集部分 主控板 驱动系统四大部分组成 其中摆 架框架包括摆架座 摆杆 轴承及螺丝螺母元件等 数据采集部分主要由 MMA7455 倾角传感器和 TFT 彩色液晶组成 主控板以 STC12C5A60S2 单片机为控 制核心 驱动系统主要是由步进电机专用驱动芯片 L298N 作为本系统的电机驱 动电路 同时本系统运用的是两相四线 57BYG 步进电机 除此之外 整个系统 还运用了键盘开关 触摸开关等元件 基于自由摆的平板控制系统设计 作者 颜芳 第 页 共 16 页14 参考文献 1 张慧 便携式农作物茎杆力学特性测试仪的设计与实验 D 山东 山东农业大学 2012 2 程鹏 自动控制原理 M 北京 高等教育出版社 2003 49 83 3 朱秀梅 基于 Cortex M3 ARM 自由摆平衡控制系统的研究 D 南京 东南大学 2010 4 宋超凡 董慧颖 基于传感器网络的分段线性拟合跟踪算法研究 J 沈阳理工大 学学报 2007 26 2 20 23 5 吴勇 内河多功能航标系统设计与实现 D 武汉 武汉理工大学 2010 6 Wei You Minxiu Kong Lining Sun Yanbin Diao Control system design for heavy duty industrial robot J Two Dimension Micromachined Gas Pendulum Accelerometer and Tilt Sensor 2012 39 4 12 16 7 LI Ye PANG Yong jie WAN Lei WANG Fang LIAO Yu lei Stability Analysis on Speed Control System of Autonomous Underwater Vehicle J China Ocean Engineering 2009 23 2 12 16 8 宁晨等 模拟电子电路课程辅导 J 当代电大 2004 08 6 5 10 9 冯军 MCS 51 单片