1、，介绍了的些优势。为整个系统画出了系统流程图，详细介绍了编译时需要用到的单片机的些寄存器和它们每个位的具体值，编译成功没有发现，警告也是，在每行程序的右边详细地做了注释，并且截取了张通过编写的程序的图片。画出了整个系统的图和最终的效果图。程序编译完后被烧尽单片机并开始调试，验证是否达到最初的设计要求，最后得出除了平衡角度未能达标外其余都达标。第页共页展望本次的设计仅仅是模拟了塔吊工作时的个平衡过程，故给出了个非常简易的设计。还可以更加完善这个设计并最终作出大型的仿真塔吊工作过程。提高设计精度本次虽然达到了平衡效果，但是并没有完全达到事先设定好的要求，具体还有些改进的地方如可以选用更的螺杆，固定步进电机于平衡臂的中央，这样无论重物放置在什么地方，平衡臂都能达到平衡。此外电机转速还有提高的空间。

2、，当角度传感器检测出平衡臂与水平面平衡时马达停止转动。方案三方案三采用的是杠杆原理，通过步进电机的转动带动螺旋传动机构，若固定步进电机，则螺杆在转动时在水平方向上就不会移动，螺杆端镶嵌有螺母，螺杆转动时，螺母就会移动，当两边力矩相同时，平衡臂即可达到平衡。方案对比方案运用舵机，由于舵机控制臂杆左右的偏向是非线性控制，程序实现相对较为复杂，且舵机能够承受的力矩较小，其在平衡臂的应用的并不合适，故方案不能采用。案二需要平衡臂较宽，而且马达的动力必须比较高，平衡臂与小车轮胎之间的摩擦力也不可忽视，因为当平衡臂偏移过大小车很有可能无法向反方向运动而掉落，故方案二亦布恩那个采用。在方案三中即使平衡臂偏移非常大，电机在旋转时仍然可以改变螺母的位置从而使平衡臂重新达到平衡，而且方案三电路整体设计简洁，软。

3、寻址。高字节与特殊功能寄存器区貌似共用相同的地址范围，都使用，地址空间虽然貌似重叠，但物理上是的螺旋传动机构来控制平衡。介绍三个方案实施的可行性和他们各自的优缺点，最终通过对比论证选用了方案三。介绍了完成此次设计需要用到的各种硬件，分别是单片机型四相五线步进电机驱动芯片电位器和平衡臂。其中列出了选用作为本次设计的控制单片机的原因和其强大的功能，并且给出了它的封装图片。介绍了步进电机名称的由来和内部构造，通过列表给出了该电机的相序以及驱动方法。详细介绍了的特点和内部结构及应用电路。注释了电位器的阻值为。平衡臂长，宽。给出了系统硬件电路设计，整画出了个系统的结构图，设计图包含了以下模块单片机最小系统，包括时钟电路模块和复位电路模块以为主的驱动电路为系统提供稳定电压的稳压电源电路。选用作为编译软。

4、现其平衡。根据此课题主要着手研究以下内容掌握平衡系第页共页统的基本构架，熟悉相关的硬件和软件知识，再结合实际需要设计出控制平衡臂达到平衡的硬件框架结构和软件设计流程。其中硬件主要包括平衡臂单片机步进电机螺杆螺帽变压器。软件包括主程序步进电机驱动模块平衡判断模块。按照本设计思路及方法即可制成个具有自动实现平衡臂平衡的实际电路成品。总体方案设计方案比较论证方案本设计要求平衡臂自动达到平衡，实现平衡臂的平衡可通过多种方式实现。根据设计要求，可以将舵机安放至平衡臂中心位置，通过舵机控制臂杆左右偏向从而实现平衡臂的两端平衡。方案二通过小车来控制平衡臂平衡，在平衡臂上端放置小车，最初时小车放在平衡臂正中央，平衡臂失去平衡时，为达到平衡，小车向着向上翘起的段移动，小车靠电动马达驱动，马达与角度传感器相连。

5、平衡臂的什么地方都能通过电机的旋转使平衡臂重新达到平衡。硬件选型单片机选型简介系列单片机是宏晶科技生产的单时钟机器周期的单片机，是高速低功耗超强抗干扰的新代单片机，指令代码完全兼容传统，但速度快倍。内部集成专用复位电路，路，路高速位转换，即万次秒，针对电机控制，强干扰场合。系列单片机的程序存储器和数据存储器是各自编址的。系列单片机的所有程序存储器都是片上存储器，不能访问外部程序存储器，因为没有外部访问使能信号和程序存储启用信号。系列单片机内部有字节的数据存储器，其在物理和逻辑上都分为两个地址空间内部字节和内部扩展字节。另外，系列单片机还可以访问在片外扩展的外部数据存储器。内部共字节，可分为个部分低字节与传统兼容高字节在中扩展了高字节及特殊功能寄存器区。低字节的数据存储器既可直接寻址也可间接。

6、因为之前没有考虑电机端子的摩擦力，电机的平衡不是很理想。智能化随着科技的飞速发展，人们希望机器人能代替我们做更多的事，我目前的设计只能解决对那些已经悬挂在平衡臂上的物体的平衡问题，在需要不停运送重物的工地上并没有起到任何作用，可以考虑讲传感器与塔吊结合从而实现智能化，至于怎样结合，这需要我以后更深入研究。到此整个设计已经结束，我相信有天无人操作的塔吊定会被研制出来，并会得到广泛运用。在进行硬件设计过程中，我学会了将这几年所学的书本知识与实际应用起来，做到了学以致用，并深深地体会到，只有拥有扎实的基本功，对书本知识足够的了解才能做出个经得起考验的设计。通过各个元器件的应用加深了我对其作用的了解，更明确了怎么在个设计中选择个合适参数的元件，让整个设计更加协调有序工作。在进行软件设计过程中，我发。

7、编写也更为简单，制成硬件电路后更易于调试，所以最终采用方案三。第页共页系统框图图系统设计框图设计原理设计当中把电机固定在平衡臂上的中央，把电机的端子嵌入进个很长的螺杆中，因为电机被固定，螺杆又与端子相连，故电机在转动时螺杆只会转动而不会与平衡臂有仍和的相对位移，那么此时套在螺杆上的螺母就会因为螺杆的转动而或前或后的移动，螺母的移动改变了平衡臂的力矩，为使平衡臂平衡电机必须调整螺母的位置来使得平衡臂达到平衡，电机在杆倾斜时应该转动，平衡时应该停止是整个设计中至关重要的问题。本次设计选用过的芯片内含路位转换，值变换范围是，通过实验室的开发板测得平衡臂在平衡时相应的值为左右，由于值有波动范围，故设置当值在范围内时，平衡臂达到平衡，电机停止转动。当平衡角度对应的值不在这范围时电机相应的正转或反转直。

8、设计这时段时间中，王志宏老师时时牵挂着我设计的进度情况，让我的设计能够有序地进行。他对学生的生活上的关切也深深地打动了我，在学习上严格的要求才有我毕业设计的成功，他的孜孜教诲让我受益匪浅。同时我还要感谢我的同学，周围很多同学的设计原理是想通的，同学不经意的句话总会把我点醒，正是由于大家的相互鼓励和相互帮组才有了今天。还有也要感谢我的公司对我做毕业设计的大力支持，正是因为公司给了我个月的时间来做毕业设计我才能顺利完成。最后还要感谢花了个月时间认真专研学习相关知识的自己，感谢自己坚持了下来并成功完成毕业设计，谢谢。作者简介姓名张均性别男出生年月年月日民族汉第页共页声明本论文的工作是年月至年月在成都信息工程学院完成的。文中除了特别加以标注地方外，不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获。

9、到平衡臂达到平衡为止。由于每个值都对应口上不同的电压，为了达到对应的电压值，设计当中巧妙的运用了个划动电阻器来解决电压的分压。平衡臂的中端有个轴承，该轴承与划动电阻器相连，当平衡臂左右摇摆时，电阻器上的滑片也相应的改变位置。设定单片机的口为转换口，与滑片相连，与滑动电阻器共地，所以口对应的电压就是滑动变阻器分得的电压。设计要求本设计要完成以下功能当单片机插上电源后，位于板上的亮，成功表示上电。当平衡臂挂有重物时，电机能自动旋转调整螺母位置使之平衡。电机额定转速是可控的，为了提高效率要求转速应在左右。在设计中平衡臂角度对应的值本来就设定在之间，所以电机停止转动时有可能不会完全与水平面达到平衡，在误差允许范围内，平衡臂与水平面的角度度。单片机控制器电位分压器稳压电路驱动电路第页共页无论重物放置。

10、应用技术北京清华大学出版社，姚福来电气自动化工程师速成教程北京机械工业出版社，白玉岷电气工程及自动化系统调试送点及试运北京机械工业出版社，中国电器工业协会微电机分会微特电机应用手册福建福建科技出版社，来清明传感器与单片机接口及实例北京北京航空航天大学出版社，徐科军传感器与检测技术第版北京电子工业出版社，谭浩强程序设计第三版北京清华大学出版社，齐从谦语言程序设计教程北京机械工业出版社，第页共页致谢毕业设计已经做完了，想起我刚拿到这个题目的时候心里是多么的忐忑不安，直担心自己无法按时完成，在这段时间里，我努力学习以前没有掌握扎实的专业知识，翻阅各种相关书籍，在这个过程中我学到了很多的东西。首先要深深地感谢王志宏老师，在做毕业设计的过程中，王志宏老师在软硬件设计方面给予了我相当大的帮助。在做毕业。

11、成都信息工程学院或其他教学机构的学位或证书而使用过的材料。除非另有说明，本文的工作是原始性工作。关于学位论文使用权和研究成果知识产权的说明本人完全了解成都信息工程学院有关保管使用学位论文的规定，其中包括学校有权保管并向有关部门递交学位论文的原件与复印件。学校可以采用影印缩印或其他复制方式保存学位论文。学校可以学术交流为目的复制赠送和交换学位论文。学校可允许学位论文被查阅或借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容保密学位论文在解密后遵守此规定。除非另有科研合同和其他法律文书的制约，本论文的科研成果属于成都信息工程学院。特此声明,作者签名年月日第页共页附录附录表元器件清单序号名称代号型号数量单片机驱动芯片稳压器步进电机按键按键灯晶体电容电容电容磁片电容电阻电阻电阻欧电位器平衡臂力螺杆螺母第页。

12、现这次的编程较以前学习的更加庞大，模块多样，要考虑的因素多了起来，正是这样，我才明白了程序编写的重要性及严谨性，每个模块都牵发而动全身，要编写出好的程序必定要预先设计好程序框图，这样才会使思维清晰，不易出错。这样才能编写出个合格的程序。总之，通过本次毕业设计，我的制作硬件电路的能力和编程能力都得到了较大增强，受益匪浅。第页共页参考文献郑郁正单片机原理及应用四川四川大学出版社，吴飞青,丁晓,李林功单片机原理与应用实践指导北京机械工业出版社，张迎新单片机基础教程北京北京航空航天大学出版社，沙占有单片机外围电路设计电子工业出版社，陈章龙使用单片机大全哈尔滨黑龙江科学技术出版社，坂本正文步进电机应用技术北京科学出版社，李建勇机电控制工程基础北京中央电大出版社，全国计算机专业技术资格考试办公室步进电。

参考资料：

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[2]毕业论文：基于单片机的家庭防盗报警系统设计（第21页，发表于2022-06-24）

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