文档介绍：编号:
课题:舵机角度控制电路设计
学院: XXXXXXXXXXXXX院
专业: 自动化
学生姓名: XXXXXXXX
学号: XXXXXXXXXX
指导老师: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
职称: 高级工程师
题目类型: 理论研究实验研究√工程设计工程技术研究软件开发
2011 年 09 月 15日
摘要
在相当长的时间里,计算机作为科学工具,在科学技术的神圣殿堂里默默地工作,而工业现场的测控领域并没有得到真正的实惠,进入21世纪后,由于电子技术的迅猛发展,新型电子产品的更新换代速度越来越快,以单片机为核心构成的智能化产品具有体积小、功能强、应用面广,使用灵活、价格便宜、工作可靠等优点,目前正以前所未有的速度取代着传统电子线路构成的经典系统。与单片机相结合,计算机才真正地走进寻常百姓之家,成为广大工程技术人员现代化技术革新、技术革命的有利武器。
本文针对舵机数字化控制器的设计,研究其硬件电路设计、软件程序设计和关键算法。
在分析舵机控制的性能要求和相关控制方法的基础上,提出了基于上位机和下位机的控制结构,通过串口通信传输数据和指令,从而实现舵机控制。
本设计以STC12C5A08S2单片机为核心,利用模拟舵机的机械部分,其中包括小型直流电机和一个反馈可调电位器,直流电机用H桥芯片LG9110来驱动,电位器进行角度测量,通过单片机的内部A/D转换来反馈实时角度,上位机通过RS232串口与单片机进行通信,舵机根据上位机所设定的角度,利用PWM信号驱动LG9110控制电动机转动,系统通过上位机来设置舵机地址、波特率、给定角度。经过实际调试验证,舵机角度在0度~180度范围内可由上位机设定,精度为正负1度,符合设计要求。
关键词:舵机;单片机;角度控制;PWM
目录
引言………………………………………………………………………………..1
1舵机控制系统概述……………………………………………………………….1
2 STC12C5A08S2单片机概述……………………………………………………2
STC12C5A08S2简介…………………………………………………………………….2
STC12C5A08S2系列主要性能……………………………………………………….…3
A/D转换器……………………………………………………………………………………3
脉宽调制PWM原理………………………………………………………………………....3
串口通信……………………………………………………………………………5
串口通信的作用……………………………………………………………………………...5
RS-232C接口和MAX232芯片简介………………………………………………………..5
MAX232芯片引脚描述及其应用…………………………………………………………...6
4 驱动芯片…………………………………………………………………………...8
5 硬件设计思路……………………………………………………………………...9
系统基本原理…………………………………………………………………………………….9
系统硬件设计……………………………………………………………………………………..10
6. 系统主程序…………………………………………………………………………..10
主程序设计要点…………………………………………………………………………………..10
上位机……………………………………………………………………………………………11
硬件调试……………………………………………………………………………..11
软件调试……………………………………………………………………………….12
参考文献…………………………………………………………………………………….12
附录…………………………………………………………………………………………..13
引言
随着高新技术在测控领域中的应用,有力地促进了控制的系统化和精确化,然而,
经典的反馈控制、现代控制和大系统理论在应用中遇到不少难题。首先,这些控制系统的设计和分析都是建立在精确的系统数学模型的基础上的,但是各个领域对自动控制系统控制精度、响应速度、系统稳、定性与自适应能力的要求越来越高,被控对象或过程的非线性、时变性、多参数点的强烈耦合、较大的随机扰动、各种不确定性以及现场测试手段不完善等,使难以按数学方法建立被控对象的精确模型;其次,为了提高控制的性能,整个控制系统变得极其复杂,增加了设备的投资,降低了系统的可靠