小車懸掛運動控制系統(tǒng)的設(shè)計
頁數(shù) 48 字數(shù) 13779
摘 要
本系統(tǒng)通過語音輸入信息對小車運動方向和轉(zhuǎn)速精確控制為目的，采用總線結(jié)構(gòu)，各功能模塊獨立設(shè)計，由主控芯片統(tǒng)籌調(diào)度，高效而快捷地實現(xiàn)了系統(tǒng)各項功能。
系統(tǒng)以協(xié)定好的總線數(shù)據(jù)包為通信紐帶，多塊高性價比的AVR MCU構(gòu)成主從控制網(wǎng)絡(luò)，各模塊分散控制，自主設(shè)計的H型恒流電路完成電機驅(qū)動，獨特的雙液晶顯示實現(xiàn)友好的人機交互界面以及對系統(tǒng)狀態(tài)的直觀而實時的監(jiān)控，巧妙的電機-雙探測器尋跡方式保證了軌跡跟蹤具有極寬的探測范圍和很高的跟蹤精度，全浮點的算法使得字長效應(yīng)對控制精度的影響減到最小。
基于可靠的硬件設(shè)計，高效的軟件算法，整個系統(tǒng)具有相當(dāng)高的性能。


關(guān)鍵詞：總線，電機-雙探測器尋跡，實時界面，MCU

目 錄
1 總 論 1
1.1 作品介紹 1
1.2 設(shè)計概述 2
1.3 方案論證與比較 5
1.3.1 總體方案的選擇 5
1.3.2 微控制器的選擇 6
1.3.3 電機驅(qū)動模塊的論證與選擇 6
1.3.4 尋跡方式的論證與選擇 7
1.3.5 供電方式的選擇 8
2 基于總線結(jié)構(gòu)的電路原理分析和設(shè)計 10
2.1 硬件電路總體設(shè)計思路 10
2.2 主機模塊設(shè)計 11
2.2.1 串行通信概述 11
2.2.2 主機模塊電路設(shè)計 11
2.2.3 單片機比較選擇 12
2.3 人機交互界面設(shè)計 15
2.3.1 人機交互模塊電路設(shè)計 15
2.3.2 LCD1操作界面設(shè)計 17
2.3.3 LCD2仿真液晶顯示設(shè)計 20
2.4 電機驅(qū)動模塊設(shè)計 20
2.4.1 步進電機簡述 20
2.4.2 模塊電路總圖 21
2.4.3 恒流電路 21
2.4.4 H型驅(qū)動電路 23
2.5 跟蹤尋跡模塊設(shè)計 23
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 25
3.1 軟件系統(tǒng)概述 25
3.1.1 串行通信程序設(shè)計 25
3.1.2 總線數(shù)據(jù)塊格式 27
3.2 主機模塊程序設(shè)計 27
3.3 人機交互模塊程序設(shè)計 29
3.3.1 LCD工作簡述 29
3.3.2 LCD1及鍵盤程序流程圖 30
3.3.3 LED及無線發(fā)射模塊程序設(shè)計 31
3.3.4 LCD2程序設(shè)計 31
3.4 電機驅(qū)動模塊程序設(shè)計 32
3.5 電機尋跡模塊程序設(shè)計 32
4 系統(tǒng)測試 34
4.1 測試方法及儀器 34
4.2 測試結(jié)果 34
4.2.1 人機交互界面測試 34
4.2.2 自設(shè)運動測試 35
4.2.3 圓周運動測試 35
4.2.4 設(shè)定點運動測試 36
4.2.4 軌跡跟蹤測試 36
4.3 測試結(jié)果分析及總結(jié) 36
致 謝 38
附 錄 39