2015全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽風(fēng)力擺控制系統(tǒng)論文

1、2015年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽風(fēng)力擺控制系統(tǒng)（B題）2015年8月15日 摘要系統(tǒng)為由STC12單片機(jī)控制模塊、姿態(tài)采集模塊、風(fēng)力擺模塊、液晶顯示模塊、人機(jī)交互系統(tǒng)以及風(fēng)力擺機(jī)械結(jié)構(gòu)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。MPU6050采集風(fēng)力擺的姿態(tài)角，單片機(jī)處理姿態(tài)角數(shù)據(jù)后通過(guò)PID精確算法調(diào)節(jié)直流風(fēng)機(jī)以控制風(fēng)力擺。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力擺在僅受直流風(fēng)機(jī)為動(dòng)力控制下快速起擺、畫(huà)線、恢復(fù)靜止的功能，并能準(zhǔn)確畫(huà)圓，且受風(fēng)力影響后能夠快速的恢復(fù)畫(huà)圓狀態(tài)，具有很好的魯棒性，另外，本系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，各參數(shù)及測(cè)試模式可有按鍵并通過(guò)液晶顯示，性能好，反應(yīng)速度快。關(guān)鍵詞：PID算法MPU6050STC12單片機(jī)人機(jī)交

2、互目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 一、系統(tǒng)方案1 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 主控制器件的論證與選擇1 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 姿勢(shì)采集的論證與選擇1 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 二、系統(tǒng)理論分析與計(jì)算2 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 風(fēng)力擺控制系統(tǒng)的分析2 HYPERLINK l boo

3、kmark44 o Current Document 2.2、基礎(chǔ)部分功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算3 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 基礎(chǔ)一功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算3 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 2.3、發(fā)揮部分功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算4 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 三、電路與程序設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 電路的設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark76 o Current

4、 Document 基礎(chǔ)部分系統(tǒng)框圖與電路原理圖5 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 基礎(chǔ)部分系統(tǒng)框圖5 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 發(fā)揮部分系統(tǒng)框圖與電路原理圖6 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 系統(tǒng)框圖6 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 電源6 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 程序的設(shè)計(jì)6 HYPERLINK l bookmark9

5、0 o Current Document 程序功能描述與設(shè)計(jì)思路6 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 程序流程圖6 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 四、測(cè)量方案與測(cè)量結(jié)果7 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 測(cè)量工具7 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 測(cè)試方案及結(jié)果7 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 五、結(jié)論與心得8 HYPERLINK l

6、 bookmark118 o Current Document 六、參考文獻(xiàn)9 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document 附錄1：電路原理圖10 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 附錄2：源程序（部分）11 風(fēng)力擺控制系統(tǒng)（B題）【本科組】一、系統(tǒng)方案本系統(tǒng)主要由STC12單片機(jī)控制模塊、姿態(tài)采集模塊、風(fēng)力擺模塊、液晶顯示模塊、電源模塊組成，下面分別論證這幾個(gè)模塊的選擇。11、主控制器件的論證與選擇單片機(jī)比較控制器選用方案一：采用傳統(tǒng)的51系列單片機(jī)傳統(tǒng)的51單片機(jī)為8位機(jī)，價(jià)格便宜，控制簡(jiǎn)單，但是

7、運(yùn)算速度慢，片內(nèi)資源少，存儲(chǔ)容量小，難以存儲(chǔ)大體積的程序和實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)的反應(yīng)控制。并且受時(shí)鐘限制，計(jì)時(shí)精度不高，外圍電路也增加了系統(tǒng)的不可靠性。方案二：采用以增強(qiáng)型80C51內(nèi)核的STC系列單片機(jī)STC12C5A60S2,其片內(nèi)集成了60KB程序Flash,2通道PWM、16位定時(shí)器等資源，操作也較為簡(jiǎn)單，具有在系統(tǒng)調(diào)試功能（ISD）,開(kāi)發(fā)環(huán)境非常容易搭建通過(guò)比較，我們選擇方案二，采用以增強(qiáng)型80C51內(nèi)核的STC系列單片機(jī)STC12C5A60S2作為控制器?？刂葡到y(tǒng)方案選擇方案一：采用在面包板上搭建簡(jiǎn)易單片機(jī)系統(tǒng)在面包板上搭建單片機(jī)系統(tǒng)可以方便的對(duì)硬件做隨時(shí)修改，也易于搭建，但是系統(tǒng)連線較多

8、，不僅相互干擾，使電路雜亂無(wú)章，而且系統(tǒng)可靠性低，不適合本系統(tǒng)使用。方案二：自制單片機(jī)印刷電路板自制印刷電路實(shí)現(xiàn)較為困難，實(shí)現(xiàn)周期長(zhǎng)，此外也會(huì)花費(fèi)較多的時(shí)間，影響整體設(shè)計(jì)進(jìn)程。不宜采用該方案。方案三：采用單片機(jī)最小系統(tǒng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)包含了顯示、矩陣鍵盤(pán)、A/D、D/A等模塊，能明顯減少外圍電路的設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度，非常適合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。綜合以上三種方案，選擇方案三。1.2、姿勢(shì)采集的論證與選擇方案一：只測(cè)量風(fēng)力擺關(guān)于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角。采用二維平面內(nèi)角位移傳感器測(cè)量風(fēng)力擺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)關(guān)于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角，通過(guò)控制該偏轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)對(duì)流風(fēng)機(jī)的控制。該方案軟件處理繁瑣，且二維平面內(nèi)的角位移傳感器不利

9、于測(cè)量風(fēng)力擺的空間位置，不利于實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力擺的精確控制。方案二：選用雙軸傾角傳感器模塊LE-60-0EMLE-60-0EM，測(cè)量重力加速度變化，轉(zhuǎn)為傾角變化，可測(cè)量雙向。具有穩(wěn)定性高、低功耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。響應(yīng)速度為5Hz。它可以測(cè)量平衡板與水平方向的夾角，x,y方向可以測(cè)，但z軸不可測(cè)。且操作復(fù)雜，軟件處理難度大。方案三：采用三維角度傳感器。用三維角度傳感器時(shí)刻測(cè)量風(fēng)力擺當(dāng)前姿態(tài)，通過(guò)處理采集的姿態(tài)角數(shù)據(jù)控制風(fēng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)力擺運(yùn)動(dòng)。此方案可精確測(cè)量風(fēng)力擺當(dāng)前姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力擺的精確控制。綜合比較以上兩個(gè)方案，本系統(tǒng)選擇方案三。1.3、控制系統(tǒng)的論證與選擇風(fēng)機(jī)速度控制方案一：采用D/A變換電路將數(shù)

10、字量轉(zhuǎn)換成控制電機(jī)電壓的模擬量。再利用電平的高低達(dá)到調(diào)速的目的。原理框圖如圖1所示。本方案達(dá)到了利用CPU輸出的數(shù)字量精確控制模擬量的目的。但原電路比較復(fù)雜，成本較高。方案二：采用脈寬調(diào)制方式（PWM）從I/O口輸出不同占空比的脈沖，經(jīng)濾波后獲得不同高低電平控制電機(jī)。本方案可以達(dá)到對(duì)速度的控制要求，且控制簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。通過(guò)比較明顯方案二最簡(jiǎn)潔清晰、容易實(shí)現(xiàn)、速度快、精度高。從系統(tǒng)指標(biāo)要求來(lái)看，對(duì)速度要求較高，低速與高速之間差別較大，且準(zhǔn)確度要求高，各個(gè)速度之間的切換也要求簡(jiǎn)單、迅速。采用方案二可利用單片機(jī)運(yùn)行速度快的特點(diǎn)進(jìn)行速度的快速調(diào)整，且方案二速度準(zhǔn)確度高、級(jí)數(shù)多容易達(dá)到系統(tǒng)指標(biāo)要求。所以我

11、們選用方案二作為控制部分具體實(shí)施的方案。算法的選擇方案一、采用模糊控制算法,模糊控制有許多良好的特性,它不需要事先知道對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,具有系統(tǒng)響應(yīng)快、超調(diào)小、過(guò)渡過(guò)程時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但編程復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理量大。方案二、采用PID算法，按比例、積分、微分的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，將其運(yùn)算結(jié)果用以輸出控制。優(yōu)點(diǎn)是控制精度高,且算法簡(jiǎn)單明了。對(duì)于本系統(tǒng)的控制已足夠精確，節(jié)約了單片機(jī)的資源和運(yùn)算時(shí)間。綜合比較以上兩個(gè)方案，本系統(tǒng)選擇方案二。二、系統(tǒng)理論分析與計(jì)算2.1、風(fēng)力擺控制系統(tǒng)的分析風(fēng)力擺系統(tǒng)模型建立（1）建立風(fēng)力擺運(yùn)動(dòng)模型，由于系統(tǒng)是由輕桿和風(fēng)機(jī)等組成，相較于風(fēng)機(jī)，輕桿質(zhì)量很小，可以近似認(rèn)為旋轉(zhuǎn)臂重心在

12、風(fēng)機(jī)中心線上附近，風(fēng)機(jī)沿半徑為L(zhǎng)的弧長(zhǎng)自由擺動(dòng)。示意圖如圖小.圖.1自由擺模型示意圖最低位置時(shí)風(fēng)機(jī)將達(dá)到最大速度，因此在不計(jì)空氣阻力及固定點(diǎn)摩擦力的下利 示意圖3： 用能量守恒定律有：mg（l-cos&=m，在。不超過(guò)60,l=70cm的情況下。l計(jì)算得v=2.236m/s,由角速度與線速度之間的關(guān)系，得出=128/sl自由擺周期計(jì)算根據(jù)單擺的周期計(jì)算公式T=2“；土；得單擺周期T=1.732ms。g2.2、基礎(chǔ)部分功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算2.2.1基礎(chǔ)一功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算如圖2：只需要R大于25cm,其中,2.2.2有公式:tan0;貝90=arctan(1212R為橫向擺動(dòng)半長(zhǎng)，L為擺桿長(zhǎng)，

13、L為激光筆長(zhǎng)（L可忽略不計(jì)）。22基礎(chǔ)二功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算要實(shí)現(xiàn)任意設(shè)置的線段長(zhǎng)度，相當(dāng)于需要實(shí)現(xiàn)指定范圍內(nèi)任意的角度，必須使用閉環(huán)控制，否則很難實(shí)現(xiàn)精確控制。計(jì)算公式和基本部分（1）一樣，不過(guò)，我們需要增加閉環(huán)控制算法，詳述如下：設(shè)置任意直線段長(zhǎng)度（3060cm間）R,那么，對(duì)應(yīng)的擺桿最A(yù)R大角度（角度閾值）為A0=arctan（）。L+L12如此轉(zhuǎn)換便可得到我們能夠測(cè)量的物理量（傾角）傳感器將傾角，角速度返回MCU,MCU通過(guò)控制軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生空氣推力推動(dòng)擺桿擺動(dòng)。2.2.3基礎(chǔ)三功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算圖3軸流風(fēng)機(jī)俯視圖假設(shè)軸流風(fēng)機(jī)呈“+”形狀分布，分別對(duì)應(yīng)X,Y軸方向，那么如果設(shè)定某一擺動(dòng)

14、方向，F(xiàn)F與X軸呈。角，那么：tan0=，則0=arctan（）。FFxX這需要四臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)配合，形成合力方可實(shí)現(xiàn)，而四臺(tái)風(fēng)機(jī)分別位于X，Y軸線上，只需要兩個(gè)軸線上的風(fēng)機(jī)各自產(chǎn)生的空氣推力呈比例，即，F(xiàn)tan0二一。其中，。是自行設(shè)置的，軸向風(fēng)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生空氣推力的比例為2，MCU將控Fx制電機(jī)的PWM置為相應(yīng)比例，反復(fù)調(diào)節(jié)幾次便可以使擺動(dòng)角度達(dá)到要求。2.2.4基礎(chǔ)四的功能實(shí)現(xiàn)與計(jì)算拉起一定角度后，需要提供與運(yùn)動(dòng)方向相反的力，阻礙擺桿運(yùn)動(dòng)。設(shè)定值半長(zhǎng)R=0，R則0=arctan（）=0；此為平衡位置。重力方向（自然平衡點(diǎn)）為需要控制達(dá)到的轉(zhuǎn)L+L12態(tài)，無(wú)論以何種方向拉起擺桿，傾角傳感器的X、Y

15、軸角度都會(huì)產(chǎn)生變化（除非沿軸向），這樣，根據(jù)X、Y軸的傾角、角速度數(shù)據(jù)（PD算法）分別控制X、Y軸向的風(fēng)機(jī)，使之分別達(dá)到平衡狀態(tài)。23、發(fā)揮部分功能實(shí)現(xiàn)的分析與計(jì)算乍由圖4畫(huà)圓示意圖如上圖，激光筆的圓周軌跡可以通過(guò)激光筆x軸的軌跡和y軸的軌跡合成得到。即當(dāng)x軸和y軸兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡是等幅且相位相差90,這樣通過(guò)兩個(gè)x和y兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)合成，即可使激光筆的軌跡呈現(xiàn)一個(gè)圓。X軸和y軸方向的運(yùn)動(dòng)模型即是基礎(chǔ)部分提到的直線運(yùn)動(dòng)模型。開(kāi)始時(shí)讓擺桿能在x軸方向穩(wěn)定擺動(dòng)一個(gè)角度當(dāng)擺到最高點(diǎn)時(shí)，同時(shí)讓擺桿在y軸方向開(kāi)始起振（即滿足相位差為90），并通過(guò)調(diào)節(jié)相對(duì)的兩個(gè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是擺桿在y軸方向也穩(wěn)定擺動(dòng)e（即滿

16、足振幅相等）三、電路與程序設(shè)計(jì)3.1、電路的設(shè)計(jì)3.1.1系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)總體框圖如圖5所示，系統(tǒng)總體框圖人機(jī)交互液晶顯示模塊單片機(jī)系統(tǒng)姿勢(shì)采集模塊風(fēng)力擺模塊圖5系統(tǒng)總體框圖3.1.2電路原理圖見(jiàn)附錄1基礎(chǔ)部分系統(tǒng)框圖與電路原理圖基礎(chǔ)部分系統(tǒng)框圖圖6基礎(chǔ)部分系統(tǒng)框圖3.2.2、基礎(chǔ)部分系統(tǒng)原理電路見(jiàn)附錄1發(fā)揮部分系統(tǒng)框圖與電路原理圖系統(tǒng)框圖圖7發(fā)揮部分系統(tǒng)框圖3.3.2、發(fā)揮部分系統(tǒng)電路圖見(jiàn)附錄1電源用集成穩(wěn)壓器7805，電路圖中，穩(wěn)壓器7805輸入端的電容為輸入端濾波電容，輸出端的電容為輸出端濾波電容；家用電220V經(jīng)過(guò)變壓器接入供電電源模塊，能輸出直流電壓-12V、-5V、5V、12V。電

17、源原理圖見(jiàn)附錄3.5、程序的設(shè)計(jì)程序功能描述與設(shè)計(jì)思路本系統(tǒng)采用三個(gè)獨(dú)立按鍵輸入各參數(shù)及測(cè)試模式，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)初始化界面，按下指定按鍵后進(jìn)入菜單選擇界面，菜單選擇界面有6個(gè)功能：分別對(duì)應(yīng)題目基本要求和發(fā)揮部分6點(diǎn)，通過(guò)按鍵可以選擇進(jìn)入相應(yīng)的功能，功能執(zhí)行完畢后系統(tǒng)回到菜單選擇界面，繼續(xù)等待按鍵輸入執(zhí)行相應(yīng)的功能。3.5.2程序流程圖幵奸t單帕沖而r-慕暴L圖8主程序圖四、測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果4.1測(cè)量工具（1）秒表（2）量角器（3）自制方向角度圖紙4.2測(cè)試方案及結(jié)果4.2.1驅(qū)動(dòng)風(fēng)力擺工作，使激光筆穩(wěn)定地在地面畫(huà)出一條長(zhǎng)度不短于50cm的直線段，來(lái)回五次，記錄其由靜止至開(kāi)始自由擺時(shí)間及

18、最大偏差距離。測(cè)試結(jié)果如表1所示。表一風(fēng)力擺畫(huà)長(zhǎng)于50cm直線測(cè)試時(shí)間（S）誤差l(cm)誤差2(cm)誤差3(cm)誤差4(cm)誤差5(cm)第一次測(cè)量5.52.42.0.0.51.31.7第二次測(cè)量5.01.91.70.31.41.6第三次測(cè)量6.01.41.00.60.81.64.2.2設(shè)置風(fēng)力擺畫(huà)線長(zhǎng)度，驅(qū)動(dòng)風(fēng)力擺工作，記錄其由靜止至開(kāi)始自由擺時(shí)間及在畫(huà)不同長(zhǎng)度直線時(shí)的最大偏差距離。測(cè)試結(jié)果如表2所示表二風(fēng)力擺畫(huà)不同長(zhǎng)度直線測(cè)試時(shí)間（s）誤差1(cm)誤差2(cm)誤差3(cm)誤差4(cm)誤差5(cm)畫(huà)30cm直線13.6+1.0+1.5-1.0-1.0-1.1畫(huà)40cm直線1

19、4.5+1.5-0.5-0.9-1.0-1.1畫(huà)50cm直線14.0+1.0+0.8+0.5+0.4-0.54.2.3設(shè)置風(fēng)力擺自由擺時(shí)的角度，驅(qū)動(dòng)風(fēng)力擺工作，記錄其由靜止到開(kāi)始擺時(shí)間及在不同角度上的直線時(shí)的最大偏離距離，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。表三風(fēng)力擺畫(huà)不同角度直線測(cè)試時(shí)間（s）長(zhǎng)度1(cm)長(zhǎng)度2(cm)長(zhǎng)度3(cm)長(zhǎng)度4（cm）長(zhǎng)度5(cm)畫(huà)0直線14.021.020.522.020.621.0畫(huà)90。直線12.020.021.522.021.020.5畫(huà)180直線11.520.521.022.521.521.0畫(huà)270直線13.620.621.022.521.021.0畫(huà)360直線1

20、3.420.022.020.520.521.54.2.4將風(fēng)力擺拉起一定角度放開(kāi)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)力擺工作，測(cè)試風(fēng)力擺制動(dòng)達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)所用時(shí)間。測(cè)試結(jié)果如表4所示。表四風(fēng)力擺恢復(fù)靜止測(cè)試T(s)時(shí)間（1）時(shí)間（2）時(shí)間（3）時(shí)間（4）時(shí)間（5）時(shí)間（6）拉起303.63.63.53.43.63.5拉起403.94.04.14.24.14.0拉起454.64.84.54.74.74.64.2.5以風(fēng)力擺靜止時(shí)激光筆的光點(diǎn)為圓心，設(shè)置風(fēng)力擺畫(huà)圓半徑，驅(qū)動(dòng)風(fēng)力擺用激光筆在地面畫(huà)圓，記錄其畫(huà)三次圓所用時(shí)間以及最大偏差距離，重復(fù)測(cè)試三次。改變圓半徑再次測(cè)試，重復(fù)以上操作四次。測(cè)試結(jié)果如表5所示。4.2.6在4.2

21、.5的基礎(chǔ)上，使用一臺(tái)60W臺(tái)扇在距離風(fēng)力擺1m距離處向其吹5s后靜止，記錄風(fēng)力擺回復(fù)畫(huà)圓狀態(tài)時(shí)間。測(cè)試結(jié)果如表5所示。表五風(fēng)力擺畫(huà)圓測(cè)試T(s)f_cm半徑15cm半徑20cm半徑25cm半徑30cm半徑35cm時(shí)間（1）17.618.520.523.026.5偏離距離（1）5.06.64.57.18.0恢復(fù)時(shí)間（1）3.54.03.94.34.6時(shí)間（2）17.918.120.824.026.8偏離距離（2）5.16.34.57.27.9恢復(fù)時(shí)間（2）3.73.94.04.54.7時(shí)間（3）16.918.320.523.526.0偏離距離（3）5.66.44.47.07.5恢復(fù)時(shí)間（3）3

22、.94.04.04.44.5根據(jù)上述測(cè)試數(shù)據(jù)，由此可以得出本設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。五、結(jié)論與心得首先，感謝組委會(huì)給我們這樣一個(gè)平臺(tái)，來(lái)提高我們的能力和展示自我的舞臺(tái)。我們小組通過(guò)利用STM12單片機(jī)控制模塊、姿態(tài)采集模塊、風(fēng)力擺模塊、液晶顯示模塊、人機(jī)交互系統(tǒng)以及風(fēng)力擺機(jī)械結(jié)構(gòu)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力擺在僅受直流風(fēng)機(jī)為動(dòng)力控制下快速起擺、畫(huà)線、恢復(fù)靜止的功能，并能準(zhǔn)確畫(huà)圓，且受風(fēng)力影響后能夠快速的恢復(fù)畫(huà)圓狀態(tài)，具有很好的魯棒性，另外，本系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，各參數(shù)及測(cè)試模式可有按鍵并通過(guò)液晶顯示，性能好，反應(yīng)速度快。經(jīng)過(guò)一個(gè)月的集訓(xùn)和四天三夜的競(jìng)爭(zhēng)比賽，我們感觸頗多。本年的“擺系列”可

23、謂是達(dá)到了擺的最高境界了，從“自由擺”到“倒立擺”，再到今年的“風(fēng)力擺”，都讓我們有很好的收獲。在競(jìng)爭(zhēng)的比賽時(shí)間了，我們小組三人，分工明確，齊心合作，一起熬夜，一起戰(zhàn)斗，最終達(dá)到了題目的要求。期間遇到的很多困難，我們不放棄，認(rèn)真討論，最終得到了解決。我們?yōu)樽约旱呐筒环艞壐械阶院溃×?、參考文獻(xiàn)1黃智偉，王彥，陳文光等全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程M.北京：電子工業(yè)出版社,20072康華光數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）第五版M高等教育出版社3康華光數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）第五版M高等教育出版社4高吉祥，唐朝京全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系列教程（電子儀器儀表設(shè)計(jì)）M.北京：電子工業(yè)出版社，20

24、075郭天祥新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程入門(mén)、提高、開(kāi)發(fā)M.北京：電子工業(yè)出版社，2009.6梁明理電子線路（第五版）M.北京：高等教育出版社，2008附錄1：電路原理圖圖一：LCD11S4S5oa|a1aJPC411S301陽(yáng).gI匯.iCDfPK1oa|甜.丨g|血.OiPDb519L_PDjPD?JS羽qmPEM5豐片?D56nFrlJllP邂Uji.PET?8nfriAhi.9L圖二液晶原理圖圖三矩陣鍵盤(pán)原理圖附錄2：源程序(部分)PWMInit();/PWM初始化Uart1Init(void);/串口1初始化使用獨(dú)立波特率Time1Config();voidvoidvoidvoidvo

25、idvoidvoidvoidvoidMotorRun();Base1Run();Base2Run();Base3Run();Develop1Run();Develop2Run();DelayMs(uintms)/在11.0592M晶振下，stclOf系列(單周期指令)void時(shí)uinti;while(ms-)for(i=0;i0;m-)for(n=20;n0;n-)for(s=248;s0;s-);voidmain()PWMInit();Uart1Init();lcdinit();Time1Config();/CCAP1H=CCAP1L/CCAP0H=CCAP0LucStrAngle0=0;u

26、cStrAngle1=0;ucStrAngle2=0;ucStrAngle3=0;ucStrw0=0;ucStrw1=0;ucStrw2=0;ucStrw3=0;EN1=0;EN2=0;EN3=0;EN4=0;while(1)MotorRun();voidPWMInit()/PWM初始化CCON=0;CL=0;CH=0;CMOD=0 x00;CCAPM1=0 x42;CCAPM0=0 x42;CR=1;voidBase1Run()CCAP1H=CCAP1L=0;DXH=0;while(flag)if(XJIA=0)/LCD12864初始化=00;/此/處此一處直應(yīng)打開(kāi)設(shè)是置否合有速響度以達(dá)到合

27、適振蕩/一直打開(kāi)是否有影響ms級(jí)fwhiledelayTShake();if(XJIA=0)while(!XJIA);if(XJIANi+=+=;0)if(XJIAN=0)delayTShake();if(XJIAN=0)while(!XJIAN);i-;if(KAISHI=0)delayTShake();if(KAISHI=0)while(!KAISHI);flag=0;Xaim=jiaodui-30;Test(i,0,0);(1)/在此處查表TR1=1;b10=(short)(ucStrw1b1=(short)(ucStrAngb2=(short)(ucStrAngif(b1maxfabs

28、(b1)b1max=fabs(b1);if(b2maxfabs(b2)b2max=fabs(b2);j=abs(int)(174.0*tan(b1max*PI/180);j0=abs(int)(174.0*tan(fabs(b1)*PI/180);k=abs(int)(174.0*tan(b2max*PI/180);if(j00)EN1=0;EN2=1;else8|ucStrw0)/32768le18|ucStrAngle0le3=160)/PWM周期為100*0.5mstimer2=0;DXH=1;ucStrwucStrw/32768.0*2000;/32768.0*2000;short)(ucStrAngle18ucStrAngle0)/32768.0*180;short)(ucStrAngle38|ucStrAngle2)/32768.0*180;b10=(short)(ucStrw1b20=(short)(ucStrw3b1=b2=if(b1maxfabs(b1)b1max=fabs(b1);if(b2maxfabs(b2)b2max=fabs(b2);0