電賽培訓(xùn)電動車蹺蹺板

1、電動蹺蹺板電動蹺蹺板電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板總設(shè)計(jì)方案總設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)以MSP430單片機(jī)為控制核心，用塑料板做車架，通過紅外對管檢測黑線來引導(dǎo)電動車在蹺蹺板上運(yùn)動以及尋找初步平衡點(diǎn)，采用MPU6050六軸傾角傳感器來測量蹺蹺板的傾角，程序采用PID算法實(shí)現(xiàn)非線性信號的轉(zhuǎn)換和控制。微處理器將MPU6050傳感器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理后，輸出PWM波來控制電機(jī)的運(yùn)動使蹺蹺板達(dá)到平衡，采用L298N模塊驅(qū)動電機(jī)。同時，微處理器將檢測到的數(shù)據(jù)通過無線通信傳給上位機(jī)，上位機(jī)對數(shù)據(jù)處理和分析后畫出蹺蹺板傾角變化的3D效果圖?？傇O(shè)計(jì)框圖總設(shè)計(jì)框圖電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，對各個

2、模塊的調(diào)試采用分步進(jìn)行，先確定各個模塊的能夠獨(dú)立工作，然后再對整個系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行完糅合，使其完成系統(tǒng)的所有功能。系統(tǒng)以MSP430單片機(jī)為控制器，采用C語言對單片機(jī)進(jìn)行編程，上位機(jī)采用LABVIEW編程制作調(diào)節(jié)小車的運(yùn)動使蹺蹺板達(dá)到平衡，需要對蹺蹺板的傾角變化進(jìn)行檢測，并通過對數(shù)據(jù)的處理分析來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，紅外對管控制小車的運(yùn)動路線。因此程序主要實(shí)現(xiàn)MUP6050對各個電機(jī)轉(zhuǎn)軸角速度，角加速度數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化與處理，電機(jī)的驅(qū)動，微處理器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)的傳送功能。各個模塊的程序之間相互協(xié)調(diào)共同完成所有的功能。電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板軟件流程圖軟件流程圖電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板設(shè)計(jì)難點(diǎn)

3、及重點(diǎn)設(shè)計(jì)難點(diǎn)及重點(diǎn)卡爾曼濾波卡爾曼濾波PIDPID控制算法控制算法PWMPWM波電機(jī)控制波電機(jī)控制電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板上位機(jī)顯示上位機(jī)顯示采用LABVIEW編程制作上位機(jī)界面，用來反映蹺蹺板的運(yùn)動狀態(tài)。PID效果圖實(shí)時顯示蹺蹺板傾角變化數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)是控制小車運(yùn)動參數(shù)，紅線和綠線為“危險(xiǎn)區(qū)”，一旦，傾角超過這兩條數(shù)據(jù)線，則小車運(yùn)動使得蹺蹺板傾角數(shù)據(jù)保持在這兩條線的中間。蹺蹺板3D效果圖則更為美觀和直接的顯示蹺蹺板的運(yùn)動狀態(tài)。電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板電動車蹺蹺板測試結(jié)果測試結(jié)果第一次第二次第三次A端到達(dá)中心時間/s131011尋找平衡時間/s234中點(diǎn)平衡時間/s455中點(diǎn)到B點(diǎn)時間/s121010返回原地時間/s202120總總 結(jié)結(jié)經(jīng)過一周的努力，本組完成了由MSP430單片機(jī)控制的通過小車的運(yùn)動來平衡蹺蹺板的控制系統(tǒng)。通過測試，小車可以在規(guī)定時間內(nèi)能夠到達(dá)中點(diǎn)，使得蹺蹺板平衡，并且在規(guī)定時間內(nèi)到達(dá)B點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)中我們不僅了解了陀螺儀對傾角的測量方法，而且掌握了PID控