承载平台平衡调整系统

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1、·软件透视承载平台平衡调整系统█王祖力李绍东匡先霞王祖轩摘要：为了满足承载平台平衡调整系统设计要求，进行了各单元电路方案的比较论证及确定，系统以8位的STC12C5412AD单片机和8位的STC89C52RC单片机作为平衡系统的控制核心；选用mma7260倾角传感器测量平台水平方向倾角；对于系统的动力部分，经过充分比较、论证，最终选用了控制精确的步近电机，其易于平衡点的寻找，步进电机的驱动我们采用的是L293驱动。在设计中我们利用STC12C5412AD单片机对倾角传感器mma7260进行AD采样，采样后经STC12C5412AD单片机处理，再利用单片机之间的串口通

2、信，把处理后的信号传给STC89C52RC单片机。STC89C52RC单片机的十六位I/O串口与四个步进电机相连接，从而对四个步进电机进行相应的控制。在设计中我们还使用5110液晶显示系统长边和宽边的倾角，利用键盘对单片机经行初始化和设定操作。关键词：倾角传感器；步进电机；单片机；L293我们采用单片机对步进电机的控制从而间接地控制伸缩杆的运动，倾角传感器测量平台水平方向倾角来确定平台缩杆，通过伸缩杆调节平台，使平台在一定重量一定倾角范是否达到平衡，利用显示模块以及键盘模块等作为系统的辅围内保持平衡。倾角传感器可以测出平台角度的变化，利用助设计，实现显示及键盘操作等

3、功能。系统总的设计框图如TC12C5412AD单片机中的AD对倾角传感器输出的信号进行采图1所示：样，利用单片机控制四个步进电机，系统中加入了显示模块1.2方案论证和键盘模块作为辅助设计。1.2.1控制器模块1系统方案方案一：两块控制单片机都采用STC公司的STC89C52RC，1.1实现方法51单片机价格便宜，应用广泛。系统要求能实现平台在一定配重下一定范围内随角度的方案二：一块采用STC12C5412AD单片机，另一块采用变化平台仍能保持平衡等功能。我们想利用步进电机控制伸STC89C52RC单片机。因为STC89C52RC功能单一，不能对倾角传感器进行AD采样

4、，如果需要对倾角传感器进行采样的话还需外接AD转换器，实现较为复杂。而STC12C5412AD单片机内部带AD，可以直接对倾角传感器进行采样，外部不需要复杂的外围电路，使系统简单、美观.所以我们选择第二种方案。1.2.2机械结构模块系统需要在平台的任意位置最少可以支撑500g物重，且图1作者简介：王祖力，黄山学院信息工程学院09物理学专业；李绍东，黄山学院信息工程学院08物理学专业；匡先霞，黄山学院信息工程学院09电子信息工程专业；王祖轩，安徽师范大学物理与电子信息学院09电子信息工程专业。图222无线互联科技软件透视·要有平台有多条腿支撑。我们采用的机械结构如图2

5、所示:2硬件部分1.2.2.1平台的选择2.1控制电路方案一：采用木板作为系统的平台，木板易于获得且质单片机驱动步进电机电路图如附录1所示。在此部分电量轻。路中，我们使用L293驱动来驱动步进电机。系统需要显示平方案二：采用铝板作为系统的平台。台长边和宽边的倾角，我们在设计电路图时选择使用5110液因为木板不易与伸缩杆连接，灵活性不好。而铝板易晶显示器。系统要求设定角度，让系统自动调节平衡，因此我于打孔且质量轻,铝板易与伸缩杆连接，在系统调节时更灵们使用了四个独立键盘。系统开始工作的时候，我们需要对活.所以我们采用方案二。系统初始化，需要通过独立键盘来初始化和设定角

6、度。另外1.2.2.2动力器件的选择我们使用大功率的电源箱，这样不仅可以满足电机的供电需方案一：采用四个直流电机作为系统的动力提供源，用四要，而且可以给电路供5V电压。个伸缩杆分别与直流电机连在一起，伸缩杆与直流电机的连接2.2采样电路用螺母，用螺母控制齿轮的转动来调节伸缩杆的上下移动。单片机对倾角传感器采样电路如图3所示。在此部分电方案二：采用四个步进电机，其与伸缩杆的链接与方案路中我们采用的是MMA7260倾角传感器，首先是MMA7260测出一相同。角度的变化，利用单片机STC12C5412AD的AD转换器采样，因方案三：采用市场上购买采用型号为PX243--1

7、1A--C18为采样后的信号较小，我们需要对采样信号进行放大,所以采的步进电机带伸缩杆的仪器模块。样后我们对采样信号进行了放大，我们使用了LM358运放来因为每个直流电机与伸缩杆的连接都是独立操作的，手放大信号，因为采样时采集了三路信号，所以我们需要使用三工的焊接几乎做不到四个直流电机与伸缩杆的连接的完全对个运放来放大三路信号，经过三路放大后我们把放大后的信称的。而且直流减速电机力矩大，转动速度快，但其制动能号通过串口通信向控制器发送采样数据。力差,无法达到灵活控制的要求。而方案三中所用的器材价格便宜，电机的功率可以满足题目要求，而且这样四个腿几乎完全对称，控制