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摘要:自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一,也是21世纪最重要的高技术之一。本设计是利用现代检测与控制技术来实现的。采用L298N作为电机驱动模块,MSP430f149单片机通过L298N芯片驱动步进电机,使步进电机上的平板随着摆杆的摆动而旋转。硬件部分主要包括MSP430f149单片机最小系统,L298N电机驱动电路,ADXL435倾角传感器,电源模块等。本设计主要运用MSP430f149单片机,由单片机产生脉冲信号精确控制步进电机的转速和角度,使步进电机上的平板能够随着摆杆摆动而保持水平平衡。人机交互界面采用动态扫描键盘切换平板工作方式及LCD液晶1602显示摆杆的摆角及当前工作模式,具有操作简单,控制界面直观、简洁,系统性能指标达到了设计要求,工作可靠,功耗低的优点,具有良好的人机交互性能。
关键词 430单片机;步进电机;倾角测量
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1课题背景-1 1.2 课题分析-2 1.2.1设计任务-2 1.2.2设计内容-3 1.2.3 设计要求-3 1.2.4解决问题-4 1.3 论文概述-4 2 系统设计-5 2.1 系统总体方案设计-5 2.2主控制器的选择-5 2.3 控制电机的选择-6 2.4 驱动模块的选择-8 2.5显示模块的选择-10 2.6角度测量方案的选择-11 2.7松手检测方案选择-11 3系统硬件设计-12 3.1 总体电路框图-12 3.2框架系统的结构-12 3.2.1摆杆要求-12 3.3电源模块-13 3.4电机驱动:L298N-13 4 系统软件设计-14 4.1 系统软件总体设计-14 4.2利用加速度进行倾斜检测-14 4.3提高ADXL345输出分辨率-29 4.4各任务设计-32 4.4.1任务一设计-32 4.4.2任务二设计-33 5测试及结论-34 5.1定点测试-34 5.2动态性能测试-34 5.3改变负载-34 5.3.1 不放硬币时的测量方法-34 5.3.2 放硬币时的测量方法-34 5.4实验数据-35 5.4.1旋转实验测试-35 5.4.2放硬币实验测试-35 5.5数据分析-35 结论-37 致谢-38 参考文献-39 |