其他部分控制。本设计采用电位器对摆杆的转动角度的采集数据，通过单片机外接模块将数据送给单片机，单片机通过数据分析控制驱动电路，使步进机旋转保持摆杆的树立，用液晶显示的数据。总体框图如图所示。图总体框图单元电路设计单片机最小系统电源单片机驱动模块步进机液晶显示传感器模块单片机最小系统口口接驱动电流的输入口，单片机通过对的控制，使发出脉冲控制步进机口口口接液晶，控制液晶显示采集电位器传感器的数据，转换是用单片机外接的芯片实现单片机最小系统如图所示。图最小系统图电机驱动电机驱动为专业的步进电机驱动器，供电电压,或，驱动电流,细分精度细分可选，光隔离信号输入，具有电机噪声优化功能，可驱动相电流以下两相四相混合式步进电机，具有斩波频率。供电电源供电电源采用集成电源模块图供电电源系统软件设计总体软件框图总体软件框图如图所示。图总体软件框图各模块软件设计根据方案设计计划，该方案的基本软件模块分为步进电机转动模块，转换模块，液晶显示模块。表格。如表格所示。表角度值电位器测试结果分析从表格可得倾角传感器与水平方向平行时，输出电压是向左右与水平方向倾斜度时，其电压的变化量为。由此可得误差允许范围内倾角传感器与水平方向的角度与倾角传感器的电压变化量的数学关系为本设计采用相四线的步进电机，相拍运行方式，对应个脉冲信号，步距角为度度俗称半步。本设计把电位器固定在旋转臂上，与水平方向平行，当摆杆有个角度时，单片机通过模块读取电位器电压值，就能精确控制步进电机的转动角度，使步进电机上的平板保持设计总结经过四天三夜的辛勤努力，本设计实现了题目的全部要求。但由于时间紧，任务重，系统还存在许多可以改进的地方，比如电路布局抗干扰性等方面还有很大的提升空间，经过改进，相信性能还会有进步的提升。在软件编程方面，成功的通过软件编程消除了步进电机的抖动问题，采用的方法是通过转换采集倾角传感器的数据，个数据组，然后取平均值。本次竞赛极大的锻炼了我们各方面的能力，虽然我们遇到了很多困难和障碍，但总体上成功与挫折交替，困难与希望并存，我们将继续努力争取更大的进步。参考文献程国刚单片机应用开发案例手册北京电子工业出版社，郭天祥中华人民共和国国务院计算机软件保护条例东方网初始化初始化读电位器电压转换单片机处理读到的数据控制驱动电机转动摆杆是否否结束是写命令写数据转换程序,系统调试与测试测试仪器数字万用表量角器测试指标当电位器与水平方向有角度时，点位器会产生个电压，单片机通过模块采集电位器反馈的电压值。每个电压值对应个角度，通过量角器测出角度，列出单元电路设计系统软件设计总体软件框图各模块软件设计系统调试与测试动，并尽快使摆角达到或超过摆杆处于自然下垂状态，尽快增大摆杆的摆动幅度，直至完成圆周运动在摆杆处于自然下垂状态下，外力拉起摆杆至接近位置，外力撤除同时，启动控制旋转臂使摆杆保持倒立状态时间不少于期间旋转臂的启动角度不大于。发挥部分从摆杆处于自然下垂转台开始，控制旋转臂作往复旋转运动，尽快使摆杆摆起倒立，保持倒立状态时间不少于在摆杆保持倒立状态下，施加干扰后摆杆能继续保持倒立或内恢复倒立状态在摆杆保持倒立状态的前提下，旋转臂作圆周运动，并尽快使单方向转过角度达到或超过其他。方案比较与论证主控器的选择与论证方案采用方案二采用方案论证方案，芯片功能强大，高速运转，超低功耗，内部集成位等，但是操作较为复杂，用作此题大部分功能得不到使用方案二，芯片价格便宜，应用范围广，操作简单，外接后，可完全满足本设计要求。鉴于设计要求，故采用方案二。电机的选择与论证方案采用直流电机方案二采用步进电机方案论证方案，直流电机价格低，调速范围广，易于平滑调节，过载起动制动转矩大，难于控制转轴的角度和转速方案二，步进电机价格便宜，容易控制，旋转角度于脉冲成正比，每步的旋转角度精确度高，不会将步的误差积累到下步，且具有优秀的起停和反转响应鉴于设计要求，故采用方案二。驱动模块的选择与论证方案采用芯片方案二采用集成驱动模块方案论证方案，芯片价格便宜，电路设计简单，驱动电流大但是功耗较高，驱动系列电机时，芯片会发热方案二，集成驱动，电路设计简单，具有电机噪声优化功能，可以通过拨码开关细分，细测试仪器测试指标测试结果分析设计总结设计题目设计任务与要求设计任务设计并制作套简易倒立摆及其控制系统，其结构如图所示。电动机固定在支架上，通过转轴驱动旋转臂旋转，摆杆通过转轴固定在转轴臂的端，当旋转臂在电动机驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆在垂直于旋转臂的平面作自由旋转。图图设计要求基本要求摆杆从处于自然下垂状态摆角开始，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆摆关键词单片机电机驱动芯片传感器目录摘要