帆板控制系统报告

帆板控制系统

题目：帆板与控制系统组员：

指导老师：

时间：2014. 8. 11

摘要

随着社会的发展，智能化已经成为现代化产品发展的新趋势，帆板角度控制系统成为测量风力大小的产品，即可以节约电能，又可以把测量风力大小的设备向智能化产品方向过渡。

本系统采用SCT89C51单片机作为控制核心，利用角度传感器ADXL335、电机驱动L298N、液晶显示、键盘控制、声光报警等多个模块实现帆板控制系统。安置在帆板上的角度传感器将检测信号通过AD转换后传送给单片机控制系统，计算出帆板旋转角度，并由单片机控制液晶进行信息显示。帆板旋转角度可通过键盘设置风力等级，由单片机通过PWM方式驱动直流电机运转进行调速。配合角度传感器可以实时调节电机转速，进而带动风扇调整帆板转角。

测试结果证明，帆板控制系统运行稳定可靠，可以准确快速地调整帆板角度，液晶显示内容直观。

第一章前言 (1)

第二章系统整体分析 (2)

方案的论证 (2)

输入模块的选择 (2)

系统的整体 (4)

第三章硬件电路 (6)

按键电路 (6)

主控电路 (6)

振荡电路 (6)

复位电路 (7)

风扇控制电路 (7)

显示电路 (8)

硬件系统 (9)

第四章软件系统 (10)

控制算法 (10)

角度测量原理 (10)

KEIL简介 (10)

Proteus简介 (10)

软件设计 (11)

第五章仿真与调试 (12)

仿真 (12)

测量 (13)

第六章总结 (18)

附录 (19)

第一章前言

随着科学技术的飞速发展，人们生活水平的不断提高，单片机控制成为了人们追求的目标之一，它所给人类带来的方便是不可否定的，但人们对它的要求越来越高，一切向着数字化控制，智能化控制，人性化的方向发展。现代社会对各种信息的准确性也有了更高的要求，自动检测、自动控制技术显露出非凡的能力。对于像帆板这样的自动平衡调节系统在机械、机器人平衡运动以及生活、军事、工业生产的控制和研究中都有着不可磨灭的作用和地位。

在本设计中，首先选择了合适的方案并进行仿真，在实现仿真后进行了电路的得连接及调试。

本系统设计了基于51系列的SCT89S51处理器的帆板控制系统。该系统是通过PWM波控制永磁式直流电机的转速来改变风扇的风力，使得帆板的受力发生变化控制其竖直方向的夹角。使用角度传感器ADXL335采集帆板的角度模拟量，数据通过ADC0809模数转换，将转换后的数据送给处理器，通过一系列的数据处理将其角度用LCD1602显示输出；该帆板控制系统组成虽然简单，但是在设计方面应用了好多领域的知识，如A/D数模转换技术，单片机C编程，直流电机驱动模块，直流稳压电源，角度传感器数据采集等。

、

第二章系统整体分析

本课题要求设计并制作一个帆板控制系统，通过对风扇转速的控制，调节风力大小，改变帆板转角θ。根据对题目的分析，得到初步的方案，系统总体框图如下所示：

图1 总框图

总体方案的描述：本系统设计由输入、控制器、输出三部分组成。输入由按键部分组成，通过按键产生信号，并将得到的信号以数字信号送给控制器处理；控制器的功能是处理输入部分传来的数字信号并控制输出部分；输出部分显示帆板角度。

方案的论证

本系统要求帆板角度能够在0—60转动，在45实现报警并且误差不超过5，因此需要选择稳定的器件组合。

输入模块的选择

方案一采用独立键盘。多个使用时，线路连接不便，操作繁琐。

方案二采用距阵式键盘，可输入的值比较多，可设定的功能也多。

在本系统中需要四个按键，系统选择了第一种方案。

主控模块

方案一采用可编程的门阵列FPGA作为控制器，它不受接触器和I/O端口的限制，适合构成复杂的逻辑电路，但其信号延迟时间不确定，编程数据存储器为SRAM，断电后数据立即丢失。

方案二采用SCT89C51作为控制器，51单片机使用简单，编程灵活，且比较熟悉。

综上选用方案二

显示模块

方案一采用LED数码管显示。数码管显示控制简单调试也方便，但是显示方式单一，只能显示单一齐段数值，有些字符信息难以显示。

方案二采用液晶模块LCD1602显示。可以显示数字，字符等，显示内容丰富。并且系统体积紧凑、显示界面友好等特点。

综上，选用LCD1602显示系统。

角度测量模块

方案一采用KM 741磁阻式角度传感器测量帆板的角度，然后通过无线发射系统把测量的角度发送给控制系统，但需外加侧场合信号调理芯片构成的电压输出式角度传感器UZ9000/UZ9001才能输出数字信号。

方案二采用ADXL335 ，它可以测量倾斜检测应用中的静态动力加速度，以及运动、冲击或振动导致的动态加速度，且低功耗。

综上所述选择方案二

风扇驱动模块

方案一采用继电器与半导体功率管器件组合的驱动电路

方案二采用L298N集成H桥芯片。在L298N集成芯片处中集成了两套H桥电路，可直接驱动两路直流电机，利用单片机产生的PWM信号，可方便地进行电机调速。

方案三用ULN2003功率放大器件。ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN 达林顿数码管组成。通过使用不同的放大电路和不同参数的器件，可达到不同的放大的要求，放大后能得到较大的功率。

本系统设计采用方案二。

帆板的设计方案与选择

方案一采用电路版作为帆板。电路版在帆板的体积稍大一点时，考虑到风力的大小和自身重力，不宜采用。

方案二采用泡沫重量小，很容易让使帆板转动从而满足设计所需要的角度，但他的稳定性不高，干扰成分太多。

方案三采用硬纸板作为帆板。硬纸板的稳定性好，抗干扰能力强，受干扰的成分叫小且经济。

综上所述选用方案三。

系统的整体

经过方案的对比分析最终确定的系统框图如图1所示，通过滑动变阻器给定一个预设角度，ADC与单片机相连，单片机驱动液晶显示、控制电器驱动来改变风速，从而改变帆板的角度，角度传感器把此时的角度通过ADC反馈给单片机。

图2 系统框图

第三章硬件电路

本系统采用SCT89C52单片机作为控制核心，利用角度传感器ADXL335、电机驱动L298、液晶显示、键盘控制、声光报警等多个模块实现帆板控制系统。

按键电路

通过按S3键让风扇启动，S2键加速，S1键减速。改变风扇风力的大小改变帆板的角度。

P3.0

P3.1s1

图3 按键电路

主控电路

单片机子系统由单片机AT89C52、复位电路、时钟电路组成。

振荡电路

振荡电路的输入端为引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。通过这两个引脚在芯片外连接石英晶体振荡器和两只电容器构成振荡电路，

图3 振荡电路

复位电路

80C51共有上电复位、按键复位电路和按键脉冲复位3种基本复位电路。上电复位是通过电容充电来实现的，本设计采用比较简单的上电复位方式

图4 复位电路

风扇控制电路

风扇控制电路主要采用L298N，通过单片机I/O输出PWM波，通过改变PWM 波的占空比改变风扇的转速，还可以实现对电机进行正反转，停止的操作，输入引脚与输出引脚的逻辑关系见表1。

EA IN1IN2运转状态

0××停止

110正转

101反转

111立停

100停止

表1

在试验中采用了pwm波接EA端控制驱动电路的运转，IN1接高电平，IN2接地，实现正转。

图5 风扇转动电路

图5是L298模块驱动电路图，在这个系统只涉及一个电机，所以图3中的EN B、IN3、IN4、OUT3、OUT4、SENB不需要接入电路中。其原理就是开关管在一个周期内的导通时间为t，周期为T，则电机两端的平均电压为U=Vcc*（t/T）=a Vcc。其中a=t/T（占空比），Vcc是电源电压。电机的转速与电机两端的电压成比例，而电机两端的电压与占空比成正比，因此电机转速与占空比成正比例，占空比比例越大，电机转的越快。这就是我们常说的PWM调速。

显示电路

显示电路八位数据双向线D0—D7接单片机的P0口，RS为寄存器选择，高电平择数据寄存器，低电平选择指令寄存器接；R/W为读写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作；E为使能端。

图6 显示电路

硬件系统

帆板控制系统是由角度传感器ADXL335，L298驱动模块，STC89C52，LCD显示以及键盘等硬件系统组成。角度传感器可以实现角度的采集，这样就能通过ADC0809来实现AD转换，通过单片机的控制使得LCD能够显示当前的角度。L298驱动模块是通过PWM波实现占空比的转换，以便控制风扇的风速控制，风扇吹动帆板转动，建立了角度与占空比的关系。

图7 系统原理图

第四章软件系统

控制算法

本设计通过单片机输出占空比可调的PWM波完成对风扇转速的控制，假设风帆设定转角A，当前转角大于A时，控制调制脉冲低电平延时变长，高电平变短，使PWM波的占空比减小，从而减缓风速。反之，当转角小于A度时,则高电平时延变长。直到设定转角等于当前转角。从而实现了脉宽调制，完成风速控制。

角度测量原理

风扇吹动帆板转动，产生帆板角度变化，利用ADXL335数字加速度传感器测出三维坐标x 、y 、z的变化，将加速度传感器固定在帆板上，从而通过固定X，利用Y 、Z的关系求出角度。角度θ=[*（y-z）]/。角度的测量范围是0—90°，可以满足系统要求。

软件简介

KEIL简介

KEIL C51是51系列单片机的软件开发系统，与汇编语言相比，C语言在不仅语句简单灵活，而且编写的函数模块可移植性强[8]，使用方便。在使用时先创建一个工程，然后添加文件并编写程序，编好后再编译调试产生二进制文件(.HEX)。

Proteus简介

Proteus软件不但有原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能，而

且它的电路仿真是互动的，可以根据仿真实时观察到得现象验证设计的正确性及准确性并及时改变程序代码、原理图连接以及元件属性等。它还能配合系统配置的虚拟仪器来显示和输出[9]，效果很好。适合本设计所用的51系列CPU的实时仿真及开发应用，使用时先画好电路原理图，再将二进制文件(.HEX)导入单片机中进行仿真，可以实时的修改程序和电路图。

软件设计

本系统所用软件程序所采用的语言是C语言。首先使系统的每一部分初始化，风扇转速的初始化通过数模转化后传递给单片机单片机输出pwm波形来控制风扇的转速，风扇不同的转速对应帆板不同的角度值，站在帆板上的角度传感器通过算法计算出帆板角度，同时，反馈给单片机在显示屏上显示角度大小。通过按键调节风力的大小来控制帆板的角度从而达到实验的目的。

图8 主程序流程图

第五章仿真与调试

在Proteus环境下仿真了整体电路，但由于不能在此情况下不能仿真角度传感器，智能通过风扇的转速来对应角度，为了使实验达到预期目的我们也做了大量的测量来调试电路

仿真

本系统使用Proteus 和KEIL软件进行仿真。其中软件的编写采用C语言，并用KEIL 软件来调试程序，当编译正确后可产生.hex 可执行文件；最后将.hex

导入用Proteus 软件已画好的原理图中来仿真结果。

在最后的仿真中按启动键电机机能够启动，加速键和减速键按下后电机都回达到预期的加速或减速，并且角度传感器会有相应的加减变化。

图9 系统仿真图

测量

为了让实验达到预期的结果，在软件的调试中我们也做了大量的硬件调试和测量。

表2是在距离为7时不同电压不同角度的实际测量帆板角度启动稳定值风扇角

度

电压(V)

30°45°60°90°

10000

25555

3581015

表2

实验要求测量角度为0°— 60°，在达到实验要求且增加电压时帆板角度增加值稳定的综合考虑下选择60°。

表3是在风扇角度为60°、帆板与风扇的距离为10cm时的

表3

实验要求帆板角度在0°—60°之间，在达到要求又节能的综合考虑下应选择初始值为12，电压值为12V，而且此时达到实验要求的报警要求。

利用MATLAB测帆板角度与（Y-Z）的电压值关系

(1)

表4

M1 （y-z）=(θ/5+1)+

(2)

Y(v)

Z(v)15000

θ(。)05101520253035 Y(v)

Z(v)

θ(。)4045505560657075

表5

M2 （y-z）=(θ/5+1)+

(3)

Y(v)

Z(v)

Θ(。)05101520253035

Y(v)

Z(v)

θ(。)4045505560657075

表6

M3 (y-z)=（θ/5+1）+

结合三式求平均值，得：θ=[*（y-z）]/ ，由此公式可计算任意电压值变化值下的θ对应的角度。

电赛论文最终.

帆板控制系统设计（F题）摘要：本系统以单片机STC12C5A48S2为控制核心及数据处理核心,采用加速度传感器MMA7260作为角度检测的核心器件,设计并制作了一个帆板控制系统。以L293构成电机的电路，通过对风扇转角的控制，调节风力的大小，改变帆板的转角θ。可以通过键盘设置帆板转角0～60o，并在LCD上实时显示θ。使用了PID算法，使系统能快速达到稳定。由于采用了低功耗单片机，并且使用了一些高性价比、低功耗的器件去设计电路，因此本放大器具有成本低，功耗小，性价比高的优点。关键词：控制系统；角速度传感器；单片机；PID；

一、方案比较与选择题目分析：综合分析题目要求，转动帆板时，实现实时显示角度，且能够通过键盘控制风力，是本题的最大难点，也是设计的重点之一。另一难点是使帆板转角达到60o。要得到更好的性能指标，放大电路的零点漂移也是一个很难解决的问题。此外，在整个电路的设计中，要考虑其成本。 1、数据处理和控制核心选择方案一：采用DSP最小系统板。即由DSP来实现电机的控制、传感器信号采集和人机界面控制等功能。方案二：采用单片机STC12C5A48S2最小系统板。即由单片机STC12C5A48S2实现整个系统的统一控制和数据处理。本系统不涉及大量的数据存储和复杂处理，虽然方案一控制更灵活更方便，但DSP的资源得不到充分利用，且系统规模大，成本高。而单片机STC12C5A48S2是一种8位低功耗微、高性能处理器，具有丰富的片上外设和较强的运算能力，且可串口编程，使用十分方便，性价比高。综上所述，故采用方案二。 2、角度传感器的比较与选择方案一：角度传感器KMZ41与信号调理芯片UZZ9001组成的角度采集模块。KMZ41与信号调理芯片UZZ9001一起,能够对180°范围内的角度信号进行测量,并利用SP I方式提供11位的角度信号输出。调试繁琐，且电路稳定性差。方案二：采用MMA7260三轴加速度传感器。这个三轴加速度计用的是Freescale （飞思卡尔）公司生产性价比高微型电容式加速度传感器MMA7260芯片。用三轴加速度计利用重力分量换算原理，来测量角度与其他数字量倾角传感器相比自然要精准许多，因为模拟量的，可将电压值换算对应倾斜角度值，所以在许多需要测量角度的场合，非运动的条件下，不妨可以试试使用加速度计。综上所述，采用方案二，电路集成度高、控制方便、易于用单片机处理。 3、显示系统的比较与选择方案一：用数码管进行显示。数码管由于显示速度快，使用简单，显示效果简洁明了而得到了广泛应用。但是由于本题中要同时显示两个方向的倾斜角度，用数码管无法显示如此丰富的内容。方案二：用LCD液晶进行显示，由于其显示清晰，内容丰富、清晰，信息量大，使用方便。综上所述，本系统要显示的内容较丰富，采用方案二。二、总体方案设计及系统方框图本设计由角度传感器，经单片机控制器采集角度信息，再由单片机控制信号到驱动板，以调节风扇的转速，从而控制帆板的角度。根据设计要求，此系统难点在于角度传感器的选取，及对于流体力学控制。因此，为能够检测到角度，本系统采用加速度传感器，利用重力分量，从而得到帆板的角度。对于自动调节帆板的角度，是由风扇的转速决定，而风扇是直流电机，对于直流电机的调速，本设计的驱动方式采用双H桥并联，控制信号上采用了PWM的调节方式，并可以调节电机运行在四象限。由于系统设计各数据的难以测量，如风叶片与风流大小，风向的扩散性等因数。

水温自动控制系统毕业设计论文(DOC)

毕业设计论文水温自动控制系统钟野院系：电子信息工程学系专业：电气自动化技术班级：学号：指导教师：职称（或学位）： 2011年5 月

目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。

水温自动控制系统钟野（XXXX电子信息工程学系指导教师：CXJ）摘要：本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器（DS18B20）为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择，以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于：由单片机来实现水温的自动检测及自动控制，实现设备的智能化。关键词：单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control

帆板控制系统设计电子信息工程论文

毕业设计（论文）帆板控制系统姓名：xxxxxx 系别：年级：专业：电子信息工程指导老师：帆板控制系统

【摘要】本设计采用STC89C52RC为中心控制器，利用角度传感器来的采集、处理实现对风扇转速的控制，调节风力大小，进而改变帆板转角大小；帆板的角度检测，通过ADXL345模块，实现控制帆板角度的大小；通过充分比较、论证，最终选用小型直流电机作为风扇的制动源，小型直流电机力矩大、操作简单、价格低且能满足设计需求；系统显示采用LCD12864液晶，用于实时显示帆板的角度大小；控制电机是以NPN三极管BU406为驱动，再利用PWM算法算出合理的脉冲占空比；最后经过多次测试表明，系统完全达到了设计要求，不但完成了所有基本和发挥部分的要求，并增加实现了实时显示占空比全程变化的功能。【关键词】自动控制、帆板、角度测量、小型直流电机、液晶显示、脉宽调制 Panel Control System 【Abstrct】According to the panel control system design requirements, to design the whole system was studied, established the optimal design scheme, using STC89C52RC as the center controller, using the angle sensor to the acquisition, processing of the fan speed control. The power adjustment, and then change the windsurfer windsurfing angle; angle detection. Through the ADXL345 module realization of control panel, in terms of size; by comparison, the final selection of full proof, small DC motor as the braking source fan, small DC motor torque, simple operation, low price and can satisfy the design requirement; display system using LCD12864, used for real-time display panel angle; control motor is NPN three. BU406 drive, then the use of PWM algorithm calculates the reasonable pulse duty ratio; finally after many tests show that.The system meets the design requirements, not only finished all the basic and the requirements to play a part, and to increase the real-time display of the whole function of the variation of duty ratio. 【Keywords】A utomatic Control, Windsurfing, Angle Measurement, Small DC Motor, Liquid Crystal Display, Pulse Width Modulation

帆板控制系统论文

帆板控制系统摘要：本设计给出了以MSP430F149为核心的帆板控制系统的基本原理与实现方案。由倾角测量模块、电机驱动模块、显示模块、调节模块等模块组成。采用SCA103T倾角传感器，可实现倾角精确测量。采用直流电机驱动风扇。系统功能由按键控制，可对测量结果进行实时显示，人机交互界面友好，经测试，达到了较好的性能指标。关键词：MSP430F149，倾角传感器，电机驱动 The Panels Control System Abstract: The basic principle and implements solutions of the control system of the panels are given using MSP430F149 as the core. It is composed by inclination measurement modules, motor driver module, display module and adjust module. It can realize precision measurement using the SCA103T tilt sensor. Fan is driver by the dc motor, The system function is controlled by keys and the measurement result can be real-time displayed, the system has good man-machine interface and achieved better performance indicators by test,. Keywords: MSP430F149，Inclination sensor，motor driver

交通灯控制系统毕业论文

基于单片机的交通灯设计

摘要: 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词：单片机交通灯闯红灯检测车流量 1 引言当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计北方民族大学教务处制

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

帆板控制系统报告

帆板控制系统题目：帆板与控制系统组员：指导老师：时间：2014. 8. 11

摘要随着社会的发展，智能化已经成为现代化产品发展的新趋势，帆板角度控制系统成为测量风力大小的产品，即可以节约电能，又可以把测量风力大小的设备向智能化产品方向过渡。本系统采用SCT89C51单片机作为控制核心，利用角度传感器ADXL335、电机驱动L298N、液晶显示、键盘控制、声光报警等多个模块实现帆板控制系统。安置在帆板上的角度传感器将检测信号通过AD转换后传送给单片机控制系统，计算出帆板旋转角度，并由单片机控制液晶进行信息显示。帆板旋转角度可通过键盘设置风力等级，由单片机通过PWM方式驱动直流电机运转进行调速。配合角度传感器可以实时调节电机转速，进而带动风扇调整帆板转角。测试结果证明，帆板控制系统运行稳定可靠，可以准确快速地调整帆板角度，液晶显示内容直观。

目录第一章前言 (1) 第二章系统整体分析 (2) 方案的论证 (2) 输入模块的选择 (2) 系统的整体 (4) 第三章硬件电路 (6) 按键电路 (6) 主控电路 (6) 振荡电路 (6) 复位电路 (7) 风扇控制电路 (7) 显示电路 (8) 硬件系统 (9) 第四章软件系统 (10) 控制算法 (10) 角度测量原理 (10) KEIL简介 (10) Proteus简介 (10) 软件设计 (11) 第五章仿真与调试 (12) 仿真 (12) 测量 (13) 第六章总结 (18) 附录 (19)

第一章前言随着科学技术的飞速发展，人们生活水平的不断提高，单片机控制成为了人们追求的目标之一，它所给人类带来的方便是不可否定的，但人们对它的要求越来越高，一切向着数字化控制，智能化控制，人性化的方向发展。现代社会对各种信息的准确性也有了更高的要求，自动检测、自动控制技术显露出非凡的能力。对于像帆板这样的自动平衡调节系统在机械、机器人平衡运动以及生活、军事、工业生产的控制和研究中都有着不可磨灭的作用和地位。在本设计中，首先选择了合适的方案并进行仿真，在实现仿真后进行了电路的得连接及调试。本系统设计了基于51系列的SCT89S51处理器的帆板控制系统。该系统是通过PWM波控制永磁式直流电机的转速来改变风扇的风力，使得帆板的受力发生变化控制其竖直方向的夹角。使用角度传感器ADXL335采集帆板的角度模拟量，数据通过ADC0809模数转换，将转换后的数据送给处理器，通过一系列的数据处理将其角度用LCD1602显示输出；该帆板控制系统组成虽然简单，但是在设计方面应用了好多领域的知识，如A/D数模转换技术，单片机C编程，直流电机驱动模块，直流稳压电源，角度传感器数据采集等。、

基于单片机的交通灯控制系统设计论文

毕业论文题目基于单片机的交通灯控制系统设计姓名 **** 学号所在系专业年级指导教师职称二O一四年五月三十一日

摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制嚣，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮。倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词：单片机；交通灯

Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly go, at the same time drive the traditional control detection nissin month good updates.Crossroads transports, bustling, bike lanes, pedestrian footbridge humanitarian, in an orderly way. So what to do this in order? Rely on is the automatic command system of traffic lights. A lot of traffic signal lamp control way. This system adopts the MSC - 51 series microcontroller ATSC51 and programmable parallel I/O interface chip 8255 a tao, a device for the center to design a traffic light control can realize the according to actual traffic by 8051 chip P1 mouth set function of red and green light burning time; Light traffic light cycle. The countdown with 5 seconds left yellow lights flashing warning; Vehicle running a red light alarm; Green time can detect the number of cars and can through digital tube display. The system practical, simple operation, strong extended functionality. Key words: single chip microcomputer; The traffic light

温度自动控制系统的设计毕业设计

论文题目:温度自动控制系统的设计

网上购书系统毕业设计

摘要随着网络技术的发展，Internet已成为最具市场潜力的技术领域，使用Web技术设计的数据库应用软件，是目前Internet市场的技术中坚，各种Web应用如电子商务，网上购物等都采用这种方式实现。网上购书在国外已经是一个比较常见的购书方式了，而在我国，网上购书才是刚刚起步，但发展的速度却十分的惊人。本系统主要实现了用户的管理、书籍的查找与购买、购物车的实现、订单的管理以及用户留言等功能，为用户提供了迅速、便利的网上购书环境。本系统采用JSP、Servlet、JavaBean和JDBC等一些JA V A Web相关技术实现了一个简单的网上购书系统，MVC开发模式可以分离数据访问和数据表现，让开发人员可以开发一个可伸缩性强的、便于扩展的控制器，来维护整个流程。本系统通用性强，经过简单的修改就可以应用于更广泛的网上购物系统，具有一定的推广价值。关键词：书店；数据库；JSP；Servlet；JavaBean

Abstract With the development of network technology, Internet has become the most market potential of technology, the use of Web technology, designed for database application software, is the Internet market, the technical backbone of a variety of Web applications such as e-commerce, online shopping and so using this ways. Online textbook abroad is a relatively common textbook approach, while in China, online textbook is just started, but the pace of development was very amazing. This system mainly achieves the user's management, the search and the sale of books, shopping cart implementation, order management, and user comments and other functions, provides users with fast and convenient online friendly environment. In this system, JSP, Servlet, JavaBean, and JDBC and some other JA V A Web-related technology to achieve a simple online textbook system that versatility, MVC development model can be separated from data access and data performance, so developers can develop a strong scalability, scalable controller, to maintain the entire process. Through a simple modification can be applied to a wider range of online shopping system, with a certain extension purchase. Keywords: bookstore; database;JSP;Servlet;JavaBean

帆板控制系统的设计

2011年全国大学生电子设计竞赛帆板控制系统 2011年9月2日

摘要本系统以STC单片机控制电路为核心，基于PID控制方法，采用PWM脉冲调宽的方式对直流电机进行调控，根据角度传感器反馈回来的信号实现可靠的闭环控制，自动稳定精确地控制帆板的倾斜角度。关键词：PID控制方法 PWM脉冲调宽帆板

帆板控制系统 1系统方案 1.1帆板倾斜角度测量方法的论证与选择方案一：采用角度测量传感器测量帆板倾斜角度在轴承处安装角度测量传感器，当帆板转动一定角度时就会带动轴从而带动角度传感器转动。传感器的测量值传给A/D转化器转换成数字量（方便运算），再将数字量传给单片机并予以显示。图1 角度测量传.感器示意图优点：便于调控，精确测量。缺点：造价高，元件易损坏。方案二：采用电容传感器测量帆板倾斜角度将电容的一面板作为帆板安装相连，另一面板作为底板，当帆板倾斜时电容改变，进而改变电路的谐振频率，通过频率/电压转换电路，将谐振频率转换为电压信号，再由单片机内部的A/D转换器转换成对应的数字信号，通过运算处理，得到控制信号。优点：节约材料，方便组装。缺点：误差较大，不便于测量，参数转换较复杂。方案三：采用超声波传感器测量帆板倾斜角度超声波传感器通过发射和接收进行测量帆板所倾斜角度。优点：与测量装置无接触，没有机械损耗。

缺点：温度影响大，容易受外界干扰。综合以上几种方案，经过比较，从经济性和实用性角度以及现有元器件情况，我们选择选择方案一。 1.2 风力控制部分的论证与选择方案一：改变供电电压大小根据能量转换平衡原理可知：P J=P D 式中：P J——机械功率 P D——电气功率由上式可知：风量越大所需机械功率越大，另有P= U2/R，所以在电阻一定的前提下，电压越高，电功率越大，电压越小电功率越小，机械功率也小，也就是说：风机的风量越小。通过分析可见，改变直流电压的高低，就能控制风量的大小。优点：易于调试，容易实现。缺点：在低电压情况下，电机转矩较小，不易启动。方案二：改变风口大小采用挡板调节风口大小控制风量，设定风口面积为S，对应风口进气量Q。如果S数值减小，Q值亦减小，所以风量减小。S数值增大，Q值亦增大，所以风量增大。优点：易于制作，方便直接观察。缺点：增加了材料量会使作品整体质量增加，精度降低，使控制难度加大。方案三：使用脉冲调宽控制由于直接改变供电电压大小会导致在小风量时电机无法转动所以我们使用脉冲调宽方式对风扇电机进行控制。 PWM脉冲调宽控制系统能控制高电平有效时间，高电平时间越长则电动机的转速越高，风量越大，帆板角度变大。高电平时间越短电动机的转速越低，风量越小，帆板角度变小。PWM脉冲调宽控制如图所示。图2 PWM脉冲调宽优点：准确方便，精度等级高，自控能力强。缺点：程序复杂。综合以上三种方案，选择方案三。

基于PLC的智能交通控制系统毕业论文

基于PLC的智能交通控制系统设计摘要随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，我国许多大中城市的交通压力都非常大。所以，改善与提高现有的交通系统的工作效率，加强交通路口的信号灯控制和监控是非常重要的。解决好交通信号灯控制问题将是保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。但现有的交通信号灯控制系统都是单一的固定时序控制, 不能够根据实际交通状况进行调节控制。本文主要使用PLC和地感线圈来实现智能交通控制。在十字路口相应的位置埋设地感线圈，对此路段上的车流量进行统计，并根据车流量的变化，改变绿灯的控制时间，可以实时地对绿灯资源进行合理调配，提高十字路口的通行能力，缓解交通拥挤，达到最优控制。文中详细介绍了系统的硬件设计和软件设计，最后用iFIX工程组态软件进行监控，达到了比较满意的可视化效果，并实现了模拟真实环境的目的。关键词智能交通地感线圈车流量延时控制

THE DESIGN OF INTELLIGENT TRAFFIC CONTROL SYSTEM BASED ON PLC ABSTRACT Along with the development of the society economy, the city transportation problem causes our concern more and more, and traffic pressure in many large and medium-sized cities in China is very great. Therefore, to improve and enhance efficiency of the existing transport system, strengthen the control of traffic lights and monitor the situation is very important. The traffic light control is important for urban traffic safety and high efficiency. But all the traffic light control are working in standing sequence, and are unable to make adjustment with different traffic flow. In the design of the paper, one method of the intelligent traffic control is used which combines the PLC and the induction coil. Induction coils are preburied at the correspond- ing crossroads to make statistics of the vehicle flow, according to which the control time of the green lights is changed, then, the resource of the green light is reasonably distributed to improve the traffic capacity at the crossroads. PLC could self regulate the time of traffic light, and reach the best of control. The hardware and software of the system are introduced in the paper in detail. Finally, using iFIX software for monitoring, the visualization effect and the simulation of the real environment is satisfactory. KEY WORDS intelligent traffic induction coil vehicle flowrate time-delay control

毕业答辩

本人自述胡主任、任老师下午好：我是来自电气0901班的曹祥超，本人毕业设计题目为帆板控制系统此帆板控制系统主要要求是： 1、基本要求（1）用手扳动帆板时，能够数字显示帆板的转角。显示范围为0-60度，分辨力为2度，绝对误差<=5度。（2) 当间距d等于10cm时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角能在0-60度范围内变化，并要求实时显示。（3）当间距d等于10cm时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角稳定在455度范围内。要求控制过程在10秒内完成，实时显示，并有声光提示，以便测试。2、发挥部分（1）当间距d=10 cm时，通过键盘设定帆板转角，其范围为0-60度，要求在5秒内达到设定值，并实时显示。最大误差绝对值不能超过5度。（2）间距d在7-15cm范围内任意选择，通过键盘设定帆板转角，范围在0-60度。要求在5秒内达到设定值，并实时显示。最大误差的绝对值不超过5度。等基本部分和发挥部分，具体的设计要求请老师可以查看毕业设计论文任务设计书部分。设计的思路：该系统的基本设计思路为通过按键调节改变风扇风力大小进而改变帆板的转动角度，再通过角度测量传感器测量帆板转角通过液晶显示出来。能够更直观的看到帆板的转动角度。本系统主要是由主控制模块，驱动模块，采集模块，显示模块，电源模块组成，为了满足帆板控制系统的设计要求，进行了个模块的比较论证及确定。在主控制模块中我们选用宏晶科技生产的STC12C5A60S2单片机，此单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,速度更快，而且体积小性能高。在驱动模块中我们选用ST生产的高电压大电流可用单片机的I/O口提供信

自动控制系统毕业设计..

目录摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分

4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………

毕业设计论文——最终版

毕业设计论文作者学号系部专业题目指导教师评阅教师完成时间：

毕业设计(论文)中文摘要

毕业设计(论文)外文摘要

目录 1 绪论 (1) 1.1J AVA语言的特点 (1) 1.2开发工具E CLIPSE介绍 (2) 1.3开发工具JDK介绍 (2) 1.4应用环境 (3) 2 系统需求分析 (3) 2.1需求分析 (3) 2.2可行性分析 (3) 3 系统概要设计 (4) 3.1游戏流程图 (4) 3.2设计目标 (5) 3.3系统功能模块 (5) 3.4系统数据结构设计 (7) 4 系统详细设计 (10) 4.1程序设计 (10) 4.2贪吃蛇游戏各功能界面截图 (13) 5 系统测试 (16) 5.1测试的意义 (16) 5.2测试过程 (16) 5.3测试结果 (17) 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (19)

1 绪论贪吃蛇是世界知名的益智类小游戏，选择这个题目一方面是为了将我们自己的所学知识加以运用；另一方面，我希望通过自己的所学知识把它剖析开来，通过自己的动手实践，真正的了解它的本质和精髓。希望通过这次实践，能从中提高自己的编程能力。并从中学会从零开始分析设计程序，达到学以致用，活学活用的目的。另外，通过本游戏的开发，达到学习Java技术和熟悉软件开发流程的目的。本游戏的开发语言为Java，开发工具选用Eclipse。 Java是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释型的，健壮安全的，结构中立的，可移植的，性能优异、多线程的动态语言。这里采用Java作为开发语言主要是基于Java的面向对象和可移植性。 Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。 1.1 Java语言的特点 1.1.1 简单性 Java与C++语言非常相近，但Java比C++简单，它抛弃了C++中的一些不是绝对必要的功能，如头文件、预处理文件、指针、结构、运算符重载、多重继承以及自动强迫同型。Java 实现了自动的垃圾收集，简化了内存管理的工作。 1.1.2 平台无关性 Java引进虚拟机原理，并运行于虚拟机，实现不同平台之间的Java接口。Java的数据类型与机器无关。 1.1.3 安全性 Java的编程类似C++,但舍弃了C++的指针对存储器地址的直接操作，程序运行时，内存由操作系统分配，这样可以避免病毒通过指针入侵系统。它提供了安全管理器，防止程序的非法访问。 1.1.4 面向对象 Java吸收了C++面向对象的概念，将数据封装于类中，实现了程序的简洁性和便于维护性，使程序代码可以只需一次编译就可反复利用。