检测和控制核心，实现按键对风扇转速的控制调节风力的大小改变帆板转角液晶显示等功能。引导方式采用角度传感器感知与帆板受风力大小的转角的导引线。通过波控制电机风扇风力的大小使其改变帆板摆动的角度。风扇控制核心采用电机驱动模块，用单片机为控制核心，产生占空比受数字算法控制的脉冲，实现对直流电机转速的控制，同时利用光电传感器将电机速度转化成脉冲频率反馈到单片机中，实现转速闭环控制，达到转速无静差调节的目的。三轴加速传感器把角度输出信号传送给单片机进行处理。关键词波，算法，张家界航空工业职业技术学院毕业设计论文系统设计设计要求基本要求发挥部分说明总体设计方案设计思路方案论证与比较系统的组成单元电路设计风扇控制电路角度测量原理控制算法软件设计风扇控制电路设计计算控制算法设计与实现程序流程图系统测试调试使用的仪器与方法测试数据完整性测试结果分析结束语总结参考文献附录元器件明细表附录电路图图纸附录程序清单张家界航空工业职业技术学院毕业设计论文系统设计设计要求设计并制作个帆板控制系统，通过对风扇转速的控制，调节风力大小，改变帆板转角，如图所示。基本要求用手转动帆板时，能够数字显示帆板的转角。显示范围为，分辨力为，绝对误差。当间距时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角能够在范围内变化，并要求实时显示。当间距时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角稳定在范围内。要求控制过程在秒内完成，实时显示，并由声光提示，以便进行测试。发挥部分当间距时，通过键盘设定帆板转角，其范围为。要求在秒内达到设定值，并实时显示。最大误差的绝对值不超过。间距在范围内任意选择，通过键盘设定帆板转角，范围为。要求在秒内达到设定值，并实时显示。最大误差的绝张家界航空工业职业技术学院毕业设计论文对值不超过。其他。说明调速装置自制。风扇选用台式计算机散热风扇或其他形式的直流供电轴流风扇，但不能选用带有自动调速功能的风扇。帆板的材料和厚度自定，固定轴应足够灵活，不阻碍帆板运动。帆板形式及具体制作尺寸如图所示。总体设计方案设计思路题目要求设计个翻版控制系统，通过对风扇转速的控制，调节风力的大小，改变帆板转角。设计中采用单片机波电机控制方式，使得控制风扇风力的大小，帆板受到风力的大小从而改变帆板偏转的角度，角度传感器把检测到帆板的偏转角度传给单片机进行处理达到设计所需的要求再用键盘进行调整，用液晶显示屏进行显示。方案论证与比较电源的设计方案论证与选择系统需要多个电源，都使用的稳压电源，电张家界航空工业职业技术学院毕业设计论文机驱动需要电压。方案采用开关电压调节器，能够输出的输出电流，同时具有很好的线性和负载调节特性，固定输出经过调整可输出小于的电压。方案二采用升压型稳压电路。用两片芯片分别将的电池电压进行直流斩波调压，得到和的稳压输出。只需使用两节电池，既节省了电池，又减小了系统体积重量，但该电路供电电流小，供电时间短，无法是相对庞大的系统稳定运作。方案三采用三端稳压集成与分别得到与的稳压电压。利用该方法方便简单，工作稳定可靠。综上所述，选择方案三，采用三端稳压电路。角度传感器的设计方案论证与选择方案采用精密导电塑料角位移传感器，利用该传感器的输入端加上个直流电压，在输出端得到个直流电压信号，把角度位移的机械位移量转化成电压信号，用输出电压进行角度位移的控制。用此传感器只要测量导轨电阻两端的直流电压，不同的角度有不同的电阻值，通过电阻来算出角度，计算不方便。电刷在导轨上移动获得输出，数值越小，精度越高。该传感器的优点对环境条件要求低，线性精度高分辨率高动态的噪声小等优点，由于该传感器的各项精度都比较精细使其价格过高。方案二采用电位器进行调角帆板转动时电位器跟着转动，电压随之发生变化，通过电压的值转换成角度值。但扭力过大，而且精度也不高。方案三采用三轴加速度传感器，利用物体运动和方向改变输出信号的电压值，把检测到的信号传送给的转化器进行转化与读取此输出信号。通过不同的角度，三个方向的加速度输出不同，将电容值的变化转化为电压值，电容值的计算公式是，其中是极板的面积，是极板间的距离，是电介质常数，再用反正弦函数把角度算出来，计算比较方便。该传感器的优点线性精度高体积小工作可靠标识清晰扩展性好等优点。综上所述，选择方案三，用三轴加速传感器。显示方式的选择方案采用数码管显示。使用数码管动态显示，由于显示的内容较少，给人的视觉冲击不怎么的舒适，具有亮度高工作电压低功耗小易于集成驱动简单等优点。但在此次设计中需要设定的参数种类多，使用数码管不能完成设计任务，不宜采用。方案二采用字符型显示。可以显示英文及数字，利用程序去驱动液晶显示模块，设计简单，且界面美观舒适，耗电小。综上所述，选择方案二，用字符型进行显示。张家界航空工业职业技术学院毕业设计论文帆板的设计方案论证与选择方案采用电路板作为帆板。根据设计需要的要求，电路板需做成宽，长在所拥有的风扇下采取电路板作为帆板，很难满足设计所需达到的角度。考虑风力的大小和自身重力，不宜采用。方案二采用泡沫作为帆板。泡沫的体积太轻，很容易满足设计所需要的角度，缺点泡沫的稳定性不高，干扰成分太多。考虑不稳定性的因素太多此方案不宜采用。方案三采用铝板作为帆板。经过多次实验铝板可以作为帆板使用，能过达到设计所需要的要求，而且铝板的稳定性比较好，抗干扰能力强，受干扰的成分比较小。综上所述，选择方案三，用铝板作为帆板使用。系统的组成经过方案比较与论证，最终确定的系统组成框图如图所示。其中的集成电路单片机驱动液晶显示模块控制电机驱动改变风扇风力的大小从而改变帆板的角度，角度传感器把接收到的输出信号传送给单片机进行处理再更新显示。张家界航空工业职业技术学院毕业设计论文图系统组成框图算法由于单片机的处理速度和资源的限制，般不采用浮点数运算，而将所有参数全部用整数，运算到最后再除以个的次方数据相当于移位，作类似定点数运算，可大大提高运算速度，根据控制精度的不同要求，当精度要求很高时，注意保留移位引起的余数，做好余数补偿。遇限消弱积分旦控制变量进入饱和区，将只执行削弱积分项的运