毕业论文_悬挂运动控制系统设计.doc
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毕业论文_悬挂运动控制系统设计,资源包括：正文doc格式共57页13823字摘要本设计采用单片机at89c55作为悬挂运动的检测和控制核心。采用四只反射式红外传感器检测板上的黑色曲线，控制物体沿黑线运动。利用可编程器件gal16v8实现的脉冲分配器和大功率驱动电路l298共同组成步进电机的驱动电路，结合软件控制电机的转向和转速。基于可靠的硬件设计和稳...
内容介绍
此文档由会员 莎士比亚 发布
资源包括：正文DOC格式共57页 13823字
摘要
本设计采用单片机AT89C55作为悬挂运动的检测和控制核心。采用四只反射式红外传感器检测板上的黑色曲线，控制物体沿黑线运动。利用可编程器件GAL16V8实现的脉冲分配器和大功率驱动电路L298共同组成步进电机的驱动电路，结合软件控制电机的转向和转速。基于可靠的硬件设计和稳定精确的软件算法，实现了物体在斜板上作圆周运动、定点运动和画板上标出的任意曲线运动。LCD320240作为液晶显示界面容量大，显示内容丰富，通过与键盘结合设置坐标点和选择运动方式，并能直观显示画笔所在的位置，具有良好的人机交互功能。系统增加了由AT89C51控制的无线数据传输功能实现了对系统的远程控制，并采用双口RAM IDT7132将主控制CPU AT89C55和AT89C51进行隔离，保证数据传输的稳定性和可靠性。
关键词：步进电机，红外检测，双口RAM
Abstract
In this design, microcomputer AT89C55 was applied as the control center. Four reflecting-infrared sensors were used to detect black lines and to keep the object moving along the black line. Stepping motors’s turning and rotating speed were controlled by the drive circuit, which are constituted by GAL16V8 and L298. Based on the reliable hardware design and the precise software algorithm, the object has successfully fulfilled circular movements, movements on a certain point and arbitrary curvy movements shown on the board. In order to make the design more intelligent, LCD320240 was employed as display interface, indicating the location of the painting brush intuitionistically. By combining the keyboard and DS1302 LCD, this design has also achieved coordinate points setting and movement manner selecting. The additional function of radio data transmission which is controlled by AT89C51,made available the long-distance control of the system. CPU AT89C55 and AT89C51 are separated by IDT7132 to ensure data stability and security.
Key word: stepping motor, reflecting-infrared sensors, dual-port RAM
目 录
1. 系统方案论证与比较 …………………………………………………………………4
1.1 设计思路 ……………………………………………………………………………4
1.2 方案选择与论证………………………………………………………………………4
1.2.1 总体方案选择与论证 …………………………………………………………4
1.2.2 各模块方案选择与论证 ………………………………………………………5
1.2.2.1 控制器选择与论证 …………………………………………………………5
1.2.2.2 电机驱动方案的选择与论证 ………………………………………………5
1.2.2.3黑线检测方案的选择与论证 ………………………………………………6
1.2.2.4 键盘方案的选择与论证 ……………………………………………………6
1.2.2.5 显示方案的选择和论证 ……………………………………………………7
1.2.2.6无线数据传输方案的选择与论证 …………………………………………7
1.3系统各模块的最终方案 ……………………………………………………………7
2. 系统的硬件设计与实现…………………………………………………………………8
2.1系统硬件的基本组成部分……………………………………………………………8
2.2 主要单元电路的设计 ………………………………………………………………8
2.2.1 单片机控制电路…………………………………………………………………8
2.2.2 电机驱动电路……………………………………………………………………9
2.2.3 黑线检测电路……………………………………………………………………10
2.2.4 键盘/显示电路 …………………………………………………………………11
2.2.5 无线发射接收电路………………………………………………………………12
2.2.6 自制电源电路……………………………………………………………………13
3. 系统的理论分析与计算…………………………………………………………………14
3.1物体到达设定坐标点过程的理论分析与计算………………………………………14
3.2 圆周运动理论分析与计算 …………………………………………………………15
3.3 黑线检测理论分析 …………………………………………………………………17
4. 系统的软件设计…………………………………………………………………………18
4.1系统主程序流程图……………………………………………………………………18
4.2 键盘子程序 ……………………………………………………………………… 20
4.3 指定坐标运动子程序………………………………………………………………20
4.4黑线检测子程序 ……………………………………………………………………20
5. 系统测试与分析 ………………………………………………………………………22
5.1 测试仪器 …………………………………………………………………………22
5.2 测试方案、数据及结果分析 ……………………………………………………23
5.2.1 自行设定运动测试 …………………………………………………………23
5.2.2 圆周运动测试…………………………………………………………………23
5.2.3 指定坐标运动测试……………………………………………………………24
5.2.4 黑线检测测试…………………………………………………………………25
6. 结束语 ………………………………………………………………………………25
参考文献 …………………………………………………………………………………25
附录1：主要元器件清单 ………………………………………………………………26
附录2 系统原理图 …………..
摘要
本设计采用单片机AT89C55作为悬挂运动的检测和控制核心。采用四只反射式红外传感器检测板上的黑色曲线，控制物体沿黑线运动。利用可编程器件GAL16V8实现的脉冲分配器和大功率驱动电路L298共同组成步进电机的驱动电路，结合软件控制电机的转向和转速。基于可靠的硬件设计和稳定精确的软件算法，实现了物体在斜板上作圆周运动、定点运动和画板上标出的任意曲线运动。LCD320240作为液晶显示界面容量大，显示内容丰富，通过与键盘结合设置坐标点和选择运动方式，并能直观显示画笔所在的位置，具有良好的人机交互功能。系统增加了由AT89C51控制的无线数据传输功能实现了对系统的远程控制，并采用双口RAM IDT7132将主控制CPU AT89C55和AT89C51进行隔离，保证数据传输的稳定性和可靠性。
关键词：步进电机，红外检测，双口RAM
Abstract
In this design, microcomputer AT89C55 was applied as the control center. Four reflecting-infrared sensors were used to detect black lines and to keep the object moving along the black line. Stepping motors’s turning and rotating speed were controlled by the drive circuit, which are constituted by GAL16V8 and L298. Based on the reliable hardware design and the precise software algorithm, the object has successfully fulfilled circular movements, movements on a certain point and arbitrary curvy movements shown on the board. In order to make the design more intelligent, LCD320240 was employed as display interface, indicating the location of the painting brush intuitionistically. By combining the keyboard and DS1302 LCD, this design has also achieved coordinate points setting and movement manner selecting. The additional function of radio data transmission which is controlled by AT89C51,made available the long-distance control of the system. CPU AT89C55 and AT89C51 are separated by IDT7132 to ensure data stability and security.
Key word: stepping motor, reflecting-infrared sensors, dual-port RAM
目 录
1. 系统方案论证与比较 …………………………………………………………………4
1.1 设计思路 ……………………………………………………………………………4
1.2 方案选择与论证………………………………………………………………………4
1.2.1 总体方案选择与论证 …………………………………………………………4
1.2.2 各模块方案选择与论证 ………………………………………………………5
1.2.2.1 控制器选择与论证 …………………………………………………………5
1.2.2.2 电机驱动方案的选择与论证 ………………………………………………5
1.2.2.3黑线检测方案的选择与论证 ………………………………………………6
1.2.2.4 键盘方案的选择与论证 ……………………………………………………6
1.2.2.5 显示方案的选择和论证 ……………………………………………………7
1.2.2.6无线数据传输方案的选择与论证 …………………………………………7
1.3系统各模块的最终方案 ……………………………………………………………7
2. 系统的硬件设计与实现…………………………………………………………………8
2.1系统硬件的基本组成部分……………………………………………………………8
2.2 主要单元电路的设计 ………………………………………………………………8
2.2.1 单片机控制电路…………………………………………………………………8
2.2.2 电机驱动电路……………………………………………………………………9
2.2.3 黑线检测电路……………………………………………………………………10
2.2.4 键盘/显示电路 …………………………………………………………………11
2.2.5 无线发射接收电路………………………………………………………………12
2.2.6 自制电源电路……………………………………………………………………13
3. 系统的理论分析与计算…………………………………………………………………14
3.1物体到达设定坐标点过程的理论分析与计算………………………………………14
3.2 圆周运动理论分析与计算 …………………………………………………………15
3.3 黑线检测理论分析 …………………………………………………………………17
4. 系统的软件设计…………………………………………………………………………18
4.1系统主程序流程图……………………………………………………………………18
4.2 键盘子程序 ……………………………………………………………………… 20
4.3 指定坐标运动子程序………………………………………………………………20
4.4黑线检测子程序 ……………………………………………………………………20
5. 系统测试与分析 ………………………………………………………………………22
5.1 测试仪器 …………………………………………………………………………22
5.2 测试方案、数据及结果分析 ……………………………………………………23
5.2.1 自行设定运动测试 …………………………………………………………23
5.2.2 圆周运动测试…………………………………………………………………23
5.2.3 指定坐标运动测试……………………………………………………………24
5.2.4 黑线检测测试…………………………………………………………………25
6. 结束语 ………………………………………………………………………………25
参考文献 …………………………………………………………………………………25
附录1：主要元器件清单 ………………………………………………………………26
附录2 系统原理图 …………..
