简易风力摆报告设计.doc

摘要设计了一个简易风力摆控制装置,由直流风机组,陀螺仪,直流减速电机以及激光笔等组成。以MSP430F149单片机为核心,用PWM波控制控制电机转速,调节风力大小,并以四个风机上下与左右同面两两并在一起对碳素管及激光笔进行工作,使细杆及激光笔在风机的作用下可进行自由摆动且进一步可控摆动在地上划线,具有很好的重复性,并且可以设定摆动方向且画短线,已经能够在将风力摆拉起一定角度放开后可以在规定时间内达到平衡。关键词:风力控制摆、陀螺仪、轴流风机、PWM调速、MSP430单片机风力摆控制系统(B题)(2~4只)直流风机的细管上端固定在结构支架上,只由风机提供动力,构成一个风力摆,风力摆上安装一个向下的激光笔。通过单片机代码指令控制驱动风机使风力摆按照一定的规律运动,并使激光笔在地面画出要求的轨迹,风力摆结构图如图1所示。(1)从静止开始,15s内控制风力摆做类似自由摆运动,使激光笔稳定地在地面画出一条长度不短于50cm的直线段,其线性度偏差不大于±,并且具有较好的重复性;(2)从静止开始,15s内完成幅度可控的摆动,画出长度在30~60cm间可设置,长度偏差不大于±,并且具有较好的重复性;(3)可设定摆动方向,风力摆从静止开始,15s内按照设置的方向(角度)摆动,画出不短于20cm的直线段;(4)将风力摆拉起一定角度(30~45°)放开,5s内使风力摆制动达到静止状态。(1)以风力摆静止时激光笔的光点为圆心,驱动风力摆用激光笔在地面画圆,30s内需重复3次;圆半径可在15~35cm范围内设置,激光笔画出的轨迹应落在指定半径±;(2)在发挥部分(1)后继续作圆周运动,在距离风力摆1~2m距离内用一台50~60W台扇在水平方向吹向风力摆,台扇吹5s后停止,风力摆能够在5s内恢复发挥部分(1)规定的圆周运动,激光笔画出符合要求的轨迹;(3)其他。:采用STC89S51芯片,该款芯片具有高性能低功耗的特点,具有32位输入/输出,可以实现处理、存储等功能[1],但是其灵活性不高,需实时保护软件现场,否则易丢失信息,存储能力较弱。方案二:采用MSP430F149芯片,该款芯片具有高性能,低功耗的特点,其抗干扰能力比较强,存储空间较大,稳定性较强。二者比较之下,选择方案二作为此次设计的核心控制部分。:,风力很大,可以将自身轻松吹起,但是体积较大,质量较重。方案二:,体积小,质量轻。但是风力足够大,单电机产生的风力可吹起4个相同电机。综合考虑,[2]。:采用LM298N全桥驱动芯片,单块芯片可输出四通道PWM波,控制四路风机,但输出电流过低,难以达到风机额定功率。方案二:采用BTN7971B半桥芯片,驱动电流大,工作频率高,足以满足多个风机同时工作的要求。综合考虑,选择方案二的芯片。。。