高级组题乒乓球吹风定位系统

所在单位：华南理工大 者段九动化自动化07自动化07目录………………4一、方案论证与比较 控制器部 键盘部分 测距部分 直流电源部分 电机驱动部分 二、系统的具体设计及实 系统总框图及实现 超声波测距原理图 硬件设计 4*4键盘设 L298N电机驱动设计 主电路电源及晶振设计 蜂鸣器 串口通信设计 发光二极管监视 主控…………数码管显示 完整电路设计原理图 软件设 主程序流程 键盘扫描程序流程 超声波测距流程 高度控制流程 三、测试、结果及分基本部分 发挥部分 参考文 附录一、完整的系统原理 附录二、完整的系统源代 设计一个乒乓球吹风。在高为1m，半径略大于4cm的透明圆筒里放一乒乓球，在圆筒的最底端安装一二、设计要

吹风设 1.5cm1cm5mm运动控制是在研究的一个课题随着时代的发展自动化生产过程中的控制技术也越来越趋于成熟。我们的乒乓球吹风定位系统采用的是电力拖动系统中应用最广泛的直流调速系统。我们认为，运用单片机控制的单闭环直流调速系统能很好地完成吹风定位的控制使用超声波传感器作反馈测量环节可以精确地测出乒乓球的高度从而通过单片机的控制实现对高度的实时控制同时也能将乒乓球的高度通过数码管实时显示出来该控制系统能在无人操作的情况下根据设定值跟测量值的偏差经过PID的运算来调节 输出波形的占空比，通过以8N驱动为的驱动电路驱动风机，通过控制风机的风速达到对高度的精确的自动控制。关键字：单闭环直流调 单片 L298N自动控 超声波传感Summary：motioncontrolisthatwehavebeenstudyingasubject,time,automatedproductionprocesscontroltechnologyandmoremature.OurtabletennisblowingpositioningsystemisanelectricdrivesysteminthemostwidelyusedDCmotorcontrolsystem.Webelievethattheuseofsingle-loopDCmotorcontrolsystemsworkwellforcompletecontrolofpositioning.Useultrasonicsensorformeasuringthelink,youcanfeedbacktopreciselymeasuretheheightoftabletennis,throughSCMcontrolimplementationonahighlevelofreal-timecontrol.Atthesametime,alsotheheightofthetabletennisthroughdigitalreal-timedisyed.Thecontrolsysteminaction,accordingtothesetvaluewiththedeviationofthemeasuredvalue,afterPIDoperationstoadjustthe outputwaveformofduty,byL298Ndriverchipsasthecoredrivercircuit-drivenfan,fanspeedthroughcontrolofthehighdegreeofprecisionofautomaticcontrol.:single-loopDCmotorcontrol-chipPIDL298Nchipcontrolultrasonicsensor一、方案论证与1、控制器部方案一采用C2单片机作为主控优点8C52作为一种比较成单片机不够强大，中断源和定时器较少，且没有可调占空比波形输出。功能强、高速度是其主要的优点，内部集成了较多的中断源和定时器资源及EEPROM的优点，多种模式的波形输出，很好地满足了本系统设计的要求。缺点：价格较AT89S52单片机高。择采用功能较弱的单片机型号。经比较，我们采用了方案一。2、键盘部 利用I/O口直接连接的独立式键盘,每键都有相应的I/O口对应,编程容易控制，实现方便；但拒于IO口有限，能接的按键不能太多，而本系统需用户根据需要调整的参数 利用P0口接成4*4键盘。优点：利用8个IO口得到16个按键，可使操作介界通过比较，方案二为最佳方案3 测距部方案一采用超声波传优点它具有频率高波长短绕射现象小特别是方向性好能够成为射线而定向等特点超声波对液体固体的本领很大尤其是在阳光不透明的固体中它可几米的深度。方案二采用光纤传感器（以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境。缺点：编程较复杂，具体实现起来比较麻烦经比较，我们选择方案一，即用超声波传感器，测距实现起来简单也较为精确4 直流电源部缺点：价格较为昂方案二：直流稳压电节约时间，加快我们的进度。5 电机驱动部方案一、采用L298N驱动优点价格便宜适用于小型直流电机控制可以直接通过电源来调节输出电压电简单，使用方便。缺点：未使用过，不太了解缺点：继电器的响应时间长，易于损坏，较短、可靠性较低经比较我们选择方能稳定地驱动直流控制不算复性价比高故选用驱动直流电二、系统的具体设计及实1系统总框超声波测控制器直流超声波测控制器直流系统主控板总框2、超声波测距原理3、硬3、 4*4键盘设在本系统中，针对用户调整各项参数时的需要，我们采用了4*4键盘，只占用8个IO口（P0口）就实现了16个按键，使操作界面更加人性化，操作过程更加简单、3、 L298N电机驱动设L298N内部包含4通道逻辑驱动电路，即内含二个H桥的高电压大电流双桥式全桥驱动器，接受标准TTL辑电平信号，可驱46V，2A3、3主电路的电源及晶振设3、43、 串口通3、 发光二极管监视状3、 主3、8完整电路设计原理4、软开4、 主程序开Y判断按键按N设定高度与实际值比4、 键盘扫描程2-42所示，按键功能子程序流程图如下图所示：NNY键盘扫描程序流4、 超声波测距流PIDPID4、4高度控制流三、及分1.5cm1cm10秒以上5mm参考文[1]c语言[2]、单片机原理及其接术（第2版）：[3]籍顺心、单片机的C语言应用程序设计（第3版）：航空航天大学2003完整的系统原理完整的系统源#include //52#defineucharunsignedchar//定义一下方便使用#defineuint unsignedint#defineulongunsignedlongucharcodeSEG7[16]={sbitTrig =P3^0;//产生脉冲引脚sbit1 =P3^1;sbitEcho =P3^2;//回波引脚sbitwaiduan1 =P3^3;ucharge,shi,bai,qia eL,succeed_flag,count; ucharnum,queding,sheding1,sheding2,sheding3,shege,sheshi,shebai,weishu,CONT_1;uinta,b,distance_data;intvoidinit();voidPID();voidtiaosu();voiddelay_20us();voiddelay(uintucharkeyscan();void //{ { //20usTrig while(Echo==0);Echosucceed_flag=0;//清测量成功标志 //1 //1 //while(TH1200);65.535毫秒, //关闭定时器1 {//12//58 X秒=（2*Y米）/344》X秒=0.0058*Y==》厘米=微秒{ //}{}}}void { //01，16 //打开定时器0中断 //2 }void {{{{}{}} {}{elseif(sheding<250)}}voidtimer2()interrupt {{}{}}void interrupt //0号,{eH=TH1; eL=TL1; }voidtimer0()interrupt //01号,{ case0x00:P0=ge;P2=0xff;flag++;break;case0x01:P0=shi;P2=0xfe;flag++;break;case0x02:P0=bai;P2=0xfd;flag++;break;casecase0x04:P0=sheding1;P2=0xfb;flag++;break;case0x05:P0=sheding2;P2=0xfa;flag++;break;case}}voidINT1_()interrupt2//1,{{case1:shebai=num,sheding3=SEG7[num];break;case3:shege=num,sheding1=SEG7[num];break;}{}{}} {//bai_data=temp_data/100; shi_data=temp_data/10; }uchar {{ {}{}}}{{{}{}}}{{{casecase0xbd:num=9,waiduan1=0;case0xbb:num=10,waiduan1=0;