电磁运动控制系统 李东明.doc

兰州工业学院

毕业设计(论文)

题目 电磁运动控制系统

院 别 电子信息工程学院

专 业 应用电子技术

班 级 智能电子11

姓 名 李东明

学 号 201110105118

指导教师(职称) 蔺鹏(副教授)

日 期 2014年3月12日 摘 要

摆杆指定的摆角TC89C52RC进行处理，用L298N作为驱动电路，使达到控制摆角和周期。该设计进行了系统方案、硬件电路图和软件流程图的设计，并通过软件编程，实现了设计要求，并用LCD显示预置摆角、预置周期，实时显示了测量摆角、测量周期。

关键词：单片机；电磁控制；角度传感器；摆角；周期

Abstract

This design STC89C52 microcontroller as the core , through control of the solenoid Coil currents, changing the size of the magnetic force of electro-magnet, swing by electromagnetic control at a specified angle and periodic oscillations. Rocker swing angle of using the SYD35D4 angle sensor to signal acquisition, the a/d converter MAX1113 converts digital signals sent to a MCU STC89C52, and L298N as a driver in order to control the swing angle and cycles. System solutions, the design of hardware circuit diagram and software flow chart design and software programming, achieving the design requirements, and angle LCD intuitive display preset, preset cycle, measuring angle, the testing cycle is shown in real time.

Keywords: STC89C52 microcontroller，electromagnetic control，angle sensor，swing angle，period

目录

任务书1

摘 要I

AbstractII

目录III

前 言1

第1章．方案设计与论证2

1.1 电磁控制系统方案3

1.2转角采集方案3

1.3驱动及控制方案4

1.4 主控系统的方案4

1.5系统总体方案4

第2章．系统硬件电路设计6

2.1 单片机STC89C52RC6

2.2 L298N简介7

2.3电磁铁控制模块7

2.3.1 电磁铁电流控制的分析8

2.3.2 数字PID控制算法的计算8

2.4角度传感器9

2.4.1角度测量原理9

2.4.2角度测量算法10

2.4.3角度测量电路10

2.5 A/D转换电路11

2.6 键盘电路11

2.7 声光提示电路12

2.8 LCD显示电路12

2.9 电源电路13

第3章．系统软件设计14

3.1 程序功能描述与设计思14

3.1.1程序功能描述14

3.1.2程序设计思路14

3.2 程序流程图14

3.2.1主程序流程图14

3.2.2角度控制子程序流程图14

第4章．系统测试17

4.1 测试仪器与方法17

4.2 角度测量17

4.3停止时间的测量17

4.4 测试结果与分析17

结论19

致谢20

参考文献21

附录：硬件电路图23

前 言

设计一电磁控制运动，该装置由电磁控制装置、摆杆等部分构成按下启动按钮，由静止点开始，控制摆杆摆动。控制摆杆在指定的摆角(10°～45°范围内)连续摆动，按指定周期控制摆杆连续摆动。通过电磁控制方式,设计电路实现对周期性运动装置的运动幅度(摆角)和周期(频度)的控制。控制核心采用电磁驱动器采用L298,角度检测采用传感器,显示采用LCD12864。通过PWM来控制线圈电流大小调节磁场强