方案論證與比較樣本

1、目錄目錄錯(cuò)誤!未定義書簽。一、控制模塊： 錯(cuò)誤!未定義書簽。二、電機(jī)模塊： 錯(cuò)誤!未定義書簽。三、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)選擇：錯(cuò)誤!未定義書簽。四、顯示模塊： 錯(cuò)誤!未定義書簽。五、圖像采集模塊：錯(cuò)誤!未定義書簽。六、通信模塊：錯(cuò)誤!未定義書簽。七、黑線探測(cè)（尋跡）模塊錯(cuò)誤!未定義書簽。八、位置傳感模塊錯(cuò)誤!未定義書簽。九、溫度傳感器模塊錯(cuò)誤!未定義書簽。信號(hào)類模塊總結(jié)：錯(cuò)誤!未定義書簽。十、微信號(hào)檢測(cè)電路錯(cuò)誤!未定義書簽。十一、移相網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。十二、運(yùn)放型號(hào)的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。十三、聲響模塊錯(cuò)誤!未定義書簽。十四、角度傳感器的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。十五、角度傳感器的固定錯(cuò)誤!未定義

2、書簽。一、控制模塊：FPGA為系統(tǒng)的控制器一一FPGA能夠?qū)崿F(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，模塊大，密 度高，她將所有器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，而且可 適用EDA軟件仿真、調(diào)試，易于進(jìn)行功能控制FPGA采用并行的輸入輸出方式, 提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心。經(jīng)過(guò)輸入模塊將 參數(shù)輸入給FPGA, FPGA經(jīng)過(guò)程序設(shè)計(jì)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，可是由于本設(shè)計(jì)對(duì)數(shù) 據(jù)處理的時(shí)間要求不高，F(xiàn)PGA的高速處理優(yōu)勢(shì)得不到充分體現(xiàn)，而且由于集成 度高，使其成本偏高，同時(shí)由于芯片的引腳較多，實(shí)物硬件電路板布線復(fù)雜， 加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作。51單片機(jī)一一傳統(tǒng)的51單片機(jī)廣

3、為應(yīng)用，具有使用簡(jiǎn)便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn), 器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令 系統(tǒng)，片內(nèi)置用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī) 可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域?？墒瞧溥\(yùn)算速度較慢，功能相對(duì)單一，難以實(shí)現(xiàn)較 為復(fù)雜的任務(wù)要求。MSP430F149MSP430系列單片機(jī)是一個(gè)16位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)指令 集結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式、簡(jiǎn)潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大 量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算，還有高效的查表處理指令。 而且MSP430單片機(jī)還具有處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快和超低功耗等優(yōu)點(diǎn)。MC9S12XS1

4、28是一款功能強(qiáng)大的16位微控制器，具有豐富的片上資源, 包括10位精度的ADC、強(qiáng)大的定時(shí)器、串行口等，支持浮點(diǎn)型運(yùn)算，而且還 有精密的比較器，大容量的RAM和ROM,在工業(yè)環(huán)境有較廣泛的應(yīng)用。凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機(jī)該單片機(jī)I/O 口資源豐富，并集成了語(yǔ)音 功能。芯片內(nèi)置J TAG電路，可在線仿真調(diào)試，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的復(fù)雜 度。二、電機(jī)模塊：直流電機(jī)一一直流電機(jī)力量大，能獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，調(diào) 速范圍廣且方便，易于平滑調(diào)節(jié)和控制，可靠性高，調(diào)速時(shí)的能量損耗較小和 過(guò)載、起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、低速性能好，運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低和效率高等優(yōu)點(diǎn)。 但由于其控制精度較低，不能精確

5、的轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度。直流電機(jī)轉(zhuǎn)軸不能”令行禁資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。止，可是能夠經(jīng)過(guò)檢測(cè)角度然后采取斷電使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而且能夠調(diào)整程序 使電機(jī)能夠根據(jù)擺桿的角度調(diào)整轉(zhuǎn)速與方向。步進(jìn)電機(jī)一一步進(jìn)電機(jī)不需要使用傳感器就能夠經(jīng)過(guò)給的的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)過(guò)固 定的角度，而且能夠控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度，定距運(yùn)動(dòng)較精確。步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤 差，而無(wú)累積誤差，使得它在速度、位置等控制領(lǐng)域的控制操作非常簡(jiǎn)單。另 外步進(jìn)電機(jī)還有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快易于起停，易于正反速及變速等優(yōu)點(diǎn)。但步進(jìn)電機(jī) 的功率相對(duì)較少，轉(zhuǎn)速不高，而且是一令一轉(zhuǎn)，在運(yùn)行時(shí)噪音大、高速扭矩小, 啟動(dòng)頻率低，價(jià)格較高。（機(jī)翼電機(jī)模塊：

6、直流電機(jī)又分為直流無(wú)刷電機(jī)和直流有刷電機(jī)。有刷電機(jī)一一有刷電機(jī)具有啟動(dòng)快、制動(dòng)及時(shí)、可在大范圍內(nèi)平滑地 調(diào)速、控制電機(jī)相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。但有刷電機(jī)使用時(shí)功耗大、轉(zhuǎn)速低、壽命 短、噪聲大且極易磨損。無(wú)刷電機(jī)一一無(wú)刷電機(jī)的控制電路相對(duì)復(fù)雜，但無(wú)刷電機(jī)的功耗只有有 刷電機(jī)的1/3,壽命是有刷電機(jī)的4倍，但轉(zhuǎn)速也遠(yuǎn)高于有刷電機(jī)，且低噪音、 低干擾且絕對(duì)無(wú)磨損。）三、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)選擇：?jiǎn)坞妷候?qū)動(dòng)一一單電壓驅(qū)動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)繞組在工作時(shí)，只用一個(gè)電壓電 源對(duì)繞組供電，她的特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，一般只用于小功率步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。雙電壓驅(qū)動(dòng)一一雙電壓驅(qū)動(dòng)是用來(lái)提高電阻的方法使繞組中的電流上升 波形變陡。她的基本思路是在低

7、頻段使用較低的電壓驅(qū)動(dòng)，在高頻段使用較高的 電壓驅(qū)動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)方法在低頻段具有單電壓驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)，在高頻段具有良好的 高頻性能。圖4雙電壓驅(qū)動(dòng)原理圖圖3單電壓驅(qū)動(dòng)原理圖四、顯示模塊:LCD液晶顯示屏一一微功耗、尺寸小，超薄輕巧、顯示信息量大、字跡清晰、 美觀、視覺舒適。顯示容量大、占用單片機(jī)口線少、節(jié)省單片機(jī)時(shí)間。（包 括1602和12864液晶顯示屏）1602液晶顯示屏一一1602液晶顯示屏體積小、超薄輕巧，它是一種專門用 來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，可是它具有顯示內(nèi)容較少，沒 有漢字字庫(kù)，不能顯示曲線等缺點(diǎn)。12864液晶顯示屏一一16824液晶顯示屏具有微功耗、顯示信息量大、字

8、 跡清晰、美觀等優(yōu)點(diǎn)，而且擁有漢字字庫(kù)，能夠顯示曲線。LED數(shù)碼管一一LED數(shù)碼管亮度高，醒目，可是其電路復(fù)雜，顯示信息量較 小，且動(dòng)態(tài)掃描需要占用大量單片機(jī)時(shí)間和大量單片機(jī)I/O 口，無(wú)法做到實(shí)時(shí) 顯示。五、圖像采集模塊：模擬攝像頭一一模擬攝像頭具有，可是需要多路AD采集，處理起來(lái)較為復(fù) 雜。數(shù)字?jǐn)z像頭一一數(shù)字?jǐn)z像頭能夠直接返回圖像的亮度、色度等信息的數(shù)字 值，且能夠選擇GBR、YUV等多種形式輸出，具有操作方便的優(yōu)點(diǎn)。（OV6260）六、通信模塊：串行通信一一串行總線主要包括IIC總線和SPI總線，兩者有較高的時(shí)序性,資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 而且操作

9、簡(jiǎn)單。但常見的串行總線傳輸距離短。無(wú)線模塊一一經(jīng)過(guò)串口結(jié)合無(wú)線模塊的形式能夠?qū)?米距離的主機(jī)和從機(jī)聯(lián) 系，沒有了線的約束，大大改進(jìn)了系統(tǒng)的靈活性?？墒菬o(wú)線模塊需要加入串口結(jié) 合無(wú)線收發(fā)模塊的方式，硬件架構(gòu)較為復(fù)雜。現(xiàn)場(chǎng)總線CAN總線一一CAN總線有嚴(yán)密的校驗(yàn)功能，而且在信號(hào)強(qiáng)度穩(wěn)定的 情況下，最長(zhǎng)的傳輸距離長(zhǎng)達(dá)10kmCAN總線傳輸距離短而且只需要加入兩個(gè)獨(dú) 立的CAN控制器小模塊，實(shí)施較為方便，而且能保證傳輸嚴(yán)密性。（獨(dú)立的CAN 控制器MCP2515）SPCANSPMC9S12XS128MC9S12XS128MCP2515MCP2515七、黑線探測(cè)（尋跡）模塊多路陣列式光敏電阻組成的光電探測(cè)器一一光敏電阻探測(cè)到黑線時(shí)，黑線 上方的電阻值發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)電壓比較器比較將信號(hào)送給單片機(jī)處理，從而控 制物體做相應(yīng)的動(dòng)作。但由于光敏電阻對(duì)環(huán)境光的識(shí)別，容易受到外界環(huán)境光的 影響。紅外反射式探測(cè)一一用己調(diào)的紅外線垂直射到板面，經(jīng)反