基于AVR单片机的旋转倒立摆设计

对简易旋转倒立摆的各个模块做了相关介绍,对系统的实现方案和设计步骤进行描述。采用ATmega16单片机作为主控元件,以BTS7960模块作为驱动器,使用直流伺服电机作为驱动电机。采用增量式PID算法控制摆杆达到稳定,对摆杆所处位置的角度进行分段,然后采用分段PID算法进行控制,以使摆杆快速趋于稳定状态,得到良好的控制效果。     

一种风力摆系统的设计

文章介绍了风力摆控制系统的设计与制作。系统以STM32为主控芯片,通过角度传感器MPU6050将三维数据传给单片机,单片机输出相应的PWM方波,通过电机驱动模块BTN7961控制轴流风机的风力大小,从而实现对风力摆控制系统的控制。根据风力摆的数学模型分析,确定了万向节和摆杆之间的PID控制算法,并在实验中优化控制参数。经反复试验,证明该系统实现了设计的要求。     

基于单片机的电磁控制运动装置

电磁控制运动装置是一种单摆式的运动装置,由电磁控制部分和摆杆部分组成。其电磁控制部分由电源模块、线圈驱动模块、控制模块、按键模块、显示模块、摆动模块等组成,核心元件是8位的STC12C5A60S2单片机,通过单片机控制摆杆的角度和周期。     

高精度风力摆控制系统设计

本系统设计制作一套由轴流风机为动力源的单片机精准控制系统。系统采用MC9S12XS128微控制器作为主控芯片,选用MPU6050六轴运动传感器及WDD35精密导电塑料电位器作为摆杆的角度检测模块,并采用四个空心杯电机作为系统的执行机构。该系统采用PID控制算法,控制摆杆做摆动方向和摆动幅度均可设定的平面单摆运动及摆动半径可设定的圆锥摆运动。实验结果表明,该风力摆控制系统摆动方向角度误差＜3°,摆动幅度误差＜5 mm,圆锥摆圆度误差＜5 mm。     

基于单片机STC12C5A60S2的电磁控制运动装置初探

随着我国社会经济的全面发展,电磁控制已经逐渐取代人工控制,为人们的生活提供了极大的便利。设计受到钟摆原理启发,通过单片机STC12C5A60S2做主控模块,控制电磁铁电流强弱来实现摆杆的起摆和来回摆动,通过采集三角加速度传感器MMA8451的角度信号,以此作为反馈信号来改变电磁铁的电流大小及方向,从而实现摆杆在指定周期和指定幅度连续摆动。同时可以实现键盘控制起停、SYN6288语音播报、数据显示、声光报警功能。     

基于STC89C52的简易倒立摆控制装置设计

以全国大学生电子设计竞赛为背景,通过分析简易旋转倒立摆及控制装置系统的任务和基本要求,设计制作了基于单片机为主控芯片的倒立摆控制系统,利用光电编码器传回来的反馈信号采用PID控制调节,并发出控制信号驱动直流电机,实现调速控制。该装置可以使旋转臂适时适当的摆动,准确地让摆杆在短时间内达到题目所需的要求。     

基于STC89C52的电磁控制运动装置

为了利用电磁控制实现摆杆按指定角度和周期运动,采用STC89C52单片机为主控芯片,ADXL345数字式3轴角度传感器实时检测摆杆角度,自适应算法算出摆杆摆动所需的时间,L298N驱动芯片在PWM脉冲信号控制下驱动电磁铁;LCD12864液晶显示屏显示预设参数。测试结果表明,摆动摆角绝对误差≤1°,最大启动响应时间≤9 s;最大停止响应时间≤10 s。     

简易旋转倒立摆及控制装置研究与实现

本系统选用Freescale公司的mc9s12xs128单片机为主控制器,控制采用角度PD(比例/微分)算法,实现摆杆在直立的过程中电机对旋转臂的控制。其主要由倒立摆平台、数据采集、主控板、驱动系统、电源系统五个功能模块组成。技术关键在于摆杆位置测量及电机调整旋转臂的位置。采用陀螺仪-加速度计传感器实现摆杆位置的测量,具有减速齿轮组的减速直流电机实现对旋转臂的控制。为提高系统控制精度及抗干扰性能,数据采集及处理中应用现场零点采集及互补滤波等处理技术。摆杆能够从自然下垂状态完成圆周运动并自主保持倒立,在外力干扰下迅速恢复倒立。性能良好,具备实际应用价值。     

旋转倒立摆及控制装置

本系统以TI公司的MSP430F168IPM单片机做为整个系统的控制核心,采用飞思卡尔E6A2-CWZ3C编码器作为主要测量模块来对摆杆的角度和位置进行精确测量;通过PID算法对电机进行有效控制;驱动部分采用大功率H桥电机驱动模块,实现对电机更强的驱动能力;采用4*4矩阵键盘作为模式选择开关,以实现题目中不同部分的要求。12864液晶模块实时显示编码器采集的各项数据,整个系统以5V和12V直流电源供电且运行良好,基本部分和发挥部分全部达标,另外还可完成使摆杆在160°位置自动恢复倒立状态,液晶显示单摆摆动时间和15g重物干扰保持倒立不变状态等额外功能。     

基于单片机的智能家居安防监测系统

该系统以STM32单片机和ZigBee协调器作为主控模块,CC2530作为终端节点,并且使用多种传感器形成信息采集模块。可用于监测室内的温度、湿度、烟雾浓度、可燃气体浓度以及判断是否有人非法入侵等。终端节点与主控模块间使用短距离无线通信ZigBee技术,主控模块使用以太网实现与外网的连接。用户通过手机控制本系统,从而实现了智能家居安防监测系统的远程控制。     

自由摆平板控制系统的分析与设计

文章给出了一个基于自由摆的平板控制系统的设计与构建,系统以STC12C5A16S2型单片机为控制核心,经角度传感器MMA7455、直接数字式频率合成器(DDS)、混合式步进电机42BYGH4417及必要的外围驱动电路,实现平板随着摆杆的摆动而旋转,平板上的8枚硬币随摆杆摆动不滑落,平板上的激光笔在15s内照射到指定的中心线位置。     

基于电磁控制的周期运动装置设计

本系统以单摆为控制对象,通过电磁控制方式,设计电路实现对周期性运动装置的运动幅度(摆角)和周期(频度)的控制。控制核心采用ATMEL公司的ATmega16A,电磁线圈驱动器采用L298,角度检测采用MMA7455重力加速度传感器,显示采用LCD12864。通过PWM来控制线圈电流大小调节磁场强度,从而实现单摆摆动摆角和周期的控制。     

基于倒立摆的PID控制算法的研究

建立了直线一级倒立摆的数学模型,设计出倒立摆系统的PID控制器,并使用“稳定边界法”快速整定了PID算法的控制参数,最后通过Matlab／Simulink进行了仿真实验。结果指出PID算法能够有效控制倒立摆的摆杆角度。     

基于嵌入式技术的小型恒压控制系统的设计与实现

当前设计的小型恒压控制系统在恒压工作模式下的控制精度低,并且稳定性较差,存在明显的弊端。因此,设计基于嵌入式ARM处理器的小型恒压控制系统,系统的硬件以S3C2440芯片为控制核心,通过主控芯片的外围接口扩展硬件电路,采用具有细分控制技术的电机驱动器和S3C2440芯片的PWM定时器,对步进电机转速进行精密恒压控制。采用模块化思想设计系统的硬件模块,主要包括主控模块、存储模块、数据采集模块、电机驱动模块、通信模块等。系统实现部分给出了系统主程序流程,以及采用模糊PID智能控制算法实现恒压输出控制的过程。实验结果表明,所设计系统具有较高的控制精度和稳定性。     

基于MC9S12XS128的简易旋转倒立摆的设计

本旋转倒立摆系统的设计以MC9S12XS128高速单片机为控制核心,能够独立执行实时控制算法,脱离计算机直接运行。主要采用数字电位器进行摆杆角度检测,辅以旋转编码器测量电机的速度,形成速度闭环。程序部分应用PID控制算法处理反馈信号,控制电机的转向及转速,能够形成高速度、高精度的无静差系统。经过多次测试,能使倒立摆的摆杆完成往复摆动、保持倒立、倒立状态下的圆周运动、抗撞击测试等一系列动作,可以较快速准确地达到设计要求。     

基于STM32单片机的自动浇花系统设计

采用STM32单片机作为主控制器,设计一种自动浇花系统,该系统由主控模块、LP4056锂电池充电管理模块、稳压模块、按键控制模块、湿度采集模块、OLED显示输出模块和水泵控制模块组成。该系统能够实现对花卉土壤湿度的实时监测,监测数据传送至CPU模块,当湿度低于设定阈值时,由单片机启动水泵进行抽水,实现自动浇花功能。系统设计有充电及低功耗模式,工作灵活可靠,具有一定的推广价值。     

一种基于PID控制的随动油门台设计

针对飞行器自动化开发,设计了一种具有随动功能的油门台控制系统。该系统以STM32F103单片机为主控芯片,采用芯片内部的USART模块收发功能,实现数据的交互。系统通过位置传感器实时反馈油门杆的位置信息,并将反馈的信息传给控制站。同时,接收控制站的随动指令,通过单片机的PWM功能驱动步进电机,实现油门杆的随动控制。最后,编写上位机测试系统,执行测试并存储和处理测试数据,完成油门台控制系统的联调试验,结果表明基于PID控制算法的随动油门台的设计方案是可行的。     

基于PLC的电子网络通信设备自动控制系统设计

为了提高电子网络通信设备的可靠性,进行电子网络通信设备自动控制系统设计。采用可编程逻辑芯片PLC作为主控芯片,控制系统主要包括功率放大器、信号采集模块、通信模块、主控模块以及输出接口电路模块,对输入电子网络通信信号进行放大滤波处理,采用PLC进行逻辑控制,采用Lab Windows/CV构建I/O接口,实现控制指令的实时输出,减小通信线路上的干扰。测试结果表明,采用该系统进行电子网络通信设备自动控制,控制稳定性较好,鲁棒性较高。     

基于离子型烟雾传感器的火灾报警系统探测节点设计

文章设计了一种基于离子型烟雾传感器的火灾报警系统探测节点,其主要包括烟雾探测模块、信号处理模块、主控模块、信息发射接收模块和蜂鸣报警模块5个部分,通过比较各种烟雾传感器后,采用了NIC-09C离子型烟雾传感器作为烟雾探测模块,并对其响应曲线进行仿真。设计了信号处理模块的物理实现。设计了主控模块软件控制流程。通过Pspice软件对节点进行了仿真,验证了节点的性能,为建立低成本火灾报警系统提供有效的参考。     

智能家居主控模块的设计与实现

智能家居控制系统中众多功能相对独立的子模块里,起连接控制作用的主控模块是核心模块。为解决目前智能家居控制器功能单一、通信能力差的问题,采用分布式系统的思想,设计了主控模块的软硬件架构以及主控模块与子模块间基于CAN协议的通信方式。通过系统的通信性能和综合功能测试,表明此方案设计的主控模块工作可靠,功能丰富,在很大程度上提升了整个系统的智能程度。