3.1.3电源
本实验过程复杂,每个实验部件所需的电压不一致,所需电压有-12v、-5v、5v、12v。我们自制了直流稳压源。交流电220v先经过电源变压器转换为整流电路所需的电压;再通过单项导电二极管,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电;再经过滤波电路,将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压;最后经过稳压电路,使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
新型电源有完善的保护措施,这包括:输出过流限制、过热保护、短路保护及电池极性接反保护,使电源工作安全可靠,不易损坏。供电源原理图如图3.1.3所示
3.1.3供电源工作原理图
10
程序流程图
3.2-1主程序图
3.2
11
3.2-2 1602工作流程图
四测试方案与测试结果
4.1自测功能
ADXL345是GY-291传感器内自带的系统。它具备自测功能,可同时有效测试机械系统和电子系统,有静电力施加于机械传感器之上。与加速度同样的方式,静电力驱使力敏传感元件移动,且有助于器件体验加速度。增加的静电力导致x、y和z轴上的输出变化。因为静电力与VS2成正比,所以输出随着VS而变化。该效应如图4.1所示。
12
4.1ADXL345自测输出变化阻值与电压间的关系
4.2基本要求的测试结果
4.2.1手动测试与仪器
第一:由三人量的旋转倒立摆机械部分硬质摆杆和转轴之间的长度并填入下列表格。
次数 长度(cm)
1 22.5 2 22.6 3 22.4 平均 22.5 第二:摆杆从自然下垂(摆角0°)开始,驱动电机带动旋转臂做往复旋转使摆杆摆动,看能否到达-60°到+60°,并填入下列表格:
次数 能否 1 不能 2 能 3 不能 4 能 5 能 6 能 第三:记录摆杆从自然下垂状态开始,尽快增加幅度,直至完成周期运动所用的时间。
次数 时间(s) 1 27 2 15 3 10 4 8 5 6 平均 13.2 4.3 发挥部分的测试结果
第四:使摆杆出于自然下垂状态开始,控制旋转臂做往复旋转运动,尽快使摆杆摆起倒立,记录倒立的时间。 次数 时间 (s) 1 7 2 12 3 11 4 13 5 14 平均 13.4 第五:在摆杆保持倒立状态的前提下,旋转臂做圆周运动,使单方向达到角度或超过360°所使用的时间。 次数 1 2 3 4 5 平均 13
时间(s) 165 120 100 60 40 97
五 设计总结
经过几天的辛勤努力,本设计实现了题目的全部要求。在软件编程方面,成功的通过软件编程消除了电机的抖动问题,采用的方法是:通过A/D转换采集倾角传感器的数据,10个数据一组,然后取平均值。在硬件方面,在最短时间内通过实践找到了最适合的器件。本次竞赛极大的锻炼了我们各方面的能力,虽然我们遇到了很多困难和障碍,但总体上成功与挫折交替,困难与希望并存。在以后的学习生活中,我们一定更见努力虚心的学习,我们将继续努力争取更大的进步。
六 参考文献
[1] 郭天祥 .新概念51单片机C语言教程.电子工业出版社
[2] 何信龙,李雪银.PIC16F876快速上手.北京:清华大学出版社,2002.1 [3] 许理,赵英俊.基于单片机的增量式光电编码器接口的设计[J].机械与子.2006.9
[4] 全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编,北京:北京理工大学出版社,2004.8
附录一 程序:
void du_xian() { 中
14
Init_ADXL345(); //初始化ADXL345 Multiple_Read_ADXL345(); //连续读出数据,存储在BUF