摘要:单片机自诞生以来,以性能稳定、低电压低功耗、经久耐用、体积小、性价比高、控制能力强等优点,广泛的应用于各个领域。本课题设计的风力板单片机控制实验系统,以STM32单片机为控制核心,以霍尔角度传感器检测风力板的角度变化,将采集的信号传输至单片机,单片机对角度传感器采集到的数据进行处理分析,通过PWM斩波控制实现电动机的控制,在此基础上利用试凑法得出风力板的PID控制参数。
本论文重点制作风力板控制实验系统的硬件结构,设计其硬件电路和系统软件以及整体控制程序,并利用STM32系列单片机作为微控制处理器,实现风力板旋转角控制,使风力板在不同的角度位置稳定运行。
关键词 PID算法;PWM斩波;霍尔角度传感器;风力板
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1选题背景与意义-1
1.2 设计方法及路线-1
1.3各章节内容简介-2
1.4 本章小结-2
2系统总体结构设计-3
2.1系统总体结构-3
2.2 系统结构模块论证与选择-4
2.2.1 风机模块的论证与选择-4
2.2.2 角度检测模块的论证与选择-4
2.2.3 显示模块论证与选择-5
2.2.4 其他硬件部件的论证与选择-5
2.3 硬件电路总体设计-6
2.4 软件系统总体设计-7
2.5 本章小结-7
3 风力板运动模型建立-8
4 硬件电路设计-11
4.1 单片机最小系统设计-11
4.2 电机驱动电路设计-12
4.3 角度检测电路设计-13
4.4 LCD显示电路设计-14
4.5 本章小结-14
5 软件系统设计-15
5.1 软件系统总体设计-15
5.2 PWM程序设计-15
5.3 按键程序设计-18
5.4 显示驱动程序设计-20
5.5 PID算法程序设计-20
5.7 本章小结-23
6风力板的制作和测试-24
6.1风力板实物的制作-24
6.2风力板控制的测试-25
6.3本章小结-27
结论-28
致谢-29
参考文献-30