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無線懸掛運動控制系統(tǒng)設(shè)計（包含文獻綜述、開題報告、外文翻譯）
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計） |
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課程(專業(yè))
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電子信息工程 |
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關(guān)鍵詞
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單片機|步進電機|懸掛運動|無線控制 |
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適用年級
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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70 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word+pdf |
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文件大小
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6254K |
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發(fā)布時間
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2013-09-11 16:49:00 |
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| 發(fā)布人 |
fei62008 |
內(nèi)容簡介：
無線懸掛運動控制系統(tǒng)設(shè)計，畢業(yè)論文，共48頁，15730字，附文獻綜述、開題報告、外文翻譯等。
前 言
近幾十年，科學(xué)技術(shù)突飛猛進，工業(yè)迅速發(fā)展。在人們生活中以及工業(yè)生產(chǎn)中也逐漸使用機器代替人工操作，這樣使用機器能使生產(chǎn)中更加可靠，生活中更加方便省心，同時也大大提高工作效率，可見機器取代人工是一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。例如在碼頭搬運集裝箱，需要通過機器準(zhǔn)確地將集裝箱搬運到目的地，這里正是我們研究的原理類似的一種系統(tǒng)，懸掛運動控制系統(tǒng)。為了迎接不斷出現(xiàn)的新任務(wù)，滿足不斷提高的標(biāo)準(zhǔn)，我們不得不研發(fā)更加精確更加可靠的懸掛運動控制系統(tǒng)。目前在工業(yè)控制、車輛運動以及醫(yī)療設(shè)備等系統(tǒng)中，也應(yīng)用了懸掛運動系統(tǒng)，并且這種系統(tǒng)的應(yīng)用將會越來越多，越來越廣。懸掛運動控制系統(tǒng)主要是利用電機控制物體具體的運動方式、運動途徑等，它之所以能替代人工，是因為它能提供足夠大的動力，控制大質(zhì)量物體的運動，同時帶來的是更可靠的效果和更高的效率。例如在較危險的高空、溫度較高等不適合人工操作的地方都能應(yīng)用上這種系統(tǒng)，諸多例子可見懸掛運動控制系統(tǒng)的重要性。
目前懸掛運動控制系統(tǒng)在世界上諸多行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)外幾百家公司都有涉足懸掛系統(tǒng)領(lǐng)域，多是應(yīng)用在工業(yè)控制、車輛運動以及醫(yī)療設(shè)備等系統(tǒng)中，而在這些系統(tǒng)中，懸掛運動系統(tǒng)通常是一種具體的執(zhí)行部件，所以對懸掛運動系統(tǒng)的精確性有極高的要求，因為這些懸掛運動系統(tǒng)的精確性直接關(guān)系到整個設(shè)備的工作效能，但是實現(xiàn)懸掛運動控制系統(tǒng)的精確性往往是很困難的。在懸掛運動控制系統(tǒng)中主要是以微控制器和電機為核心，這正好體現(xiàn)當(dāng)今社會中推崇的低碳化、智能化特征，很好的運用了自動化控制系統(tǒng)原理。國內(nèi)涉足懸掛運動控制系統(tǒng)的公司雖然較多，但是大多都沒有自己的技術(shù)或自己的品牌，少數(shù)擁有一定研發(fā)能力的公司其研發(fā)能力也不強，產(chǎn)品類型也較單一，功能簡單。國外涉足該領(lǐng)域的公司起步早，雖然研發(fā)能力強，產(chǎn)品功能較為強大，但是價格太貴，難以在國內(nèi)市場中立足。因此在國內(nèi)研發(fā)懸掛運動控制系統(tǒng)有極其重要的意義。
本次設(shè)計中的懸掛運動控制系統(tǒng)為二維懸掛運動控制系統(tǒng)，即在一個平面中實現(xiàn)直線畫圖、圓周畫圖、定點畫圖等功能。相對于直流電機，步進電機的可控性更強，因此這里我們主要是采用兩個步進電機來實現(xiàn)對物體的運動控制。通過兩根細(xì)繩連接畫筆，細(xì)繩另一端分別連接步進電機，控制步進電機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)兩細(xì)繩的收放動作，從而具體控制畫筆在平面上的運動。本系統(tǒng)主要以AT89C52為控制核心，以ULN2003作為電機驅(qū)動，只要計算并研究畫直線的原理，因為圓周運動亦可視為足夠多短直線運動，從而實現(xiàn)圓周運動等功能。由此可見，本系統(tǒng)中關(guān)鍵就是對步進電機的運動控制，由兩點間運動實習(xí)直線運動，再實現(xiàn)圓周運動。本系統(tǒng)雖設(shè)定在一個較小面積的二維面上做運動控制，實際上只需稍作修改就能實現(xiàn)幾乎任意大小矩形二維面上的運動控制。通過射頻遙控，沒有導(dǎo)線束縛，可實現(xiàn)更多環(huán)境下該系統(tǒng)的應(yīng)用，例如較高的墻壁等。
本次設(shè)計的懸掛運動控制系統(tǒng)成功實現(xiàn)了定點運動、直線運動、圓周運動、正多邊形運動等功能。在達到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)下還附加了圓周初相設(shè)置、角度設(shè)置等功能，另有自由運動模式。這樣使得該系統(tǒng)容易操作，畫圖方式多變，充分體現(xiàn)其靈活性，功能強大，可靠性強。這樣的無線懸掛運動控制系統(tǒng)可應(yīng)用在許多環(huán)境中，例如墻壁、高空等。研發(fā)該無線懸掛運動控制系統(tǒng)在該領(lǐng)域中的意義是極其重大的，目前的懸掛運動控制系統(tǒng)基本都是有線控制，因此該系統(tǒng)不僅從有線控制的束縛中解脫，而且多變靈活的運動控制方式也使得該系統(tǒng)的功能更上一層。
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 緒 論 1
1.1 無線懸掛運動控制系統(tǒng)的概述 1
1.2 懸掛運動控制系統(tǒng)研究背景 2
1.3 懸掛運動控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 2
1.4 論文研究的內(nèi)容及構(gòu)架 3
1.4.1 論文的主要內(nèi)容 3
1.4.2 論文的構(gòu)架 3
1.5 本章小結(jié) 3
第2章 相關(guān)芯片及軟件介紹 5
2.1 單片機最小系統(tǒng) 5
2.1.1 AT89C52單片機特性 5
2.1.2 晶振電路 5
2.1.3 復(fù)位電路 6
2.2 步進電機35BY48S053 6
2.3 步進電機驅(qū)動ULN2003 7
2.4 無線模塊 7
2.5 開發(fā)中使用軟件 8
2.5 本章小結(jié) 8
第3章 硬件設(shè)計 10
3.1 電機方案論證及選型 10
3.2 硬件設(shè)計方案 10
3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 10
3.2.2 系統(tǒng)電路圖 11
3.3 本章小結(jié) 12
第4章 軟件設(shè)計 13
4.1 主程序流程圖 13
4.2 各工作模式流程圖 15
4.2.1 直線模式流程圖 15
4.2.2 自由模式流程圖 16
4.2.3 圖形模式流程圖 17
4.3 其他主要函數(shù)流程圖 19
4.3.1 輸入函數(shù)流程圖 19
4.3.2 畫直線函數(shù)流程圖 22
4.4 步進電機轉(zhuǎn)動程序 27
4.5 本章小結(jié) 29
第5章 系統(tǒng)測試 31
5.1 測試儀器 31
5.2 測試內(nèi)容 31
5.3 測試結(jié)果及分析 31
5.3.1 50cm直線運動 31
5.3.2 定點運動 32
5.3.3 圓周運動 32
5.3.4 正多邊形運動 33
5.5 問題分析 33
5.6 本章小結(jié) 34
總結(jié)和展望 35
致 謝 36
參考文獻 37
附 錄 38
附圖一：Microsoft Visual C++ 6.0數(shù)據(jù)仿真圖 38
附圖二：硬件圖 39
附錄三：實物圖模型 40
附錄四：測試結(jié)果圖 41
摘 要
如今已是工業(yè)時代，機器以其優(yōu)越的可靠性逐漸取代手工操作，社會逐步向低碳化、智能化統(tǒng)一。在近幾十年的科技急速發(fā)展中，微控制器做出了巨大的貢獻，單片機應(yīng)用廣泛。在國內(nèi)懸掛運動控制系統(tǒng)研發(fā)實力薄弱的背景下，此處以AT89C52為控制核心，設(shè)計一種兩線懸掛實現(xiàn)物體平面運動的無線懸掛運動控制系統(tǒng)。
該系統(tǒng)控制一定質(zhì)量的物體在傾斜（仰角≤100度）的白色底板上運動。在該白色底板上面兩端固定兩個滑輪，兩個固定在白色底板上的步進電機通過穿過滑輪的吊繩控制一物體在板上做定點、直線、圓周等運動。該系統(tǒng)硬件由控制模塊、電機及驅(qū)動模塊、無線控制模塊組成。為了精確控制兩電機的正反轉(zhuǎn)，需先建立好直角坐標(biāo)與兩吊繩坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換模型，在軟件方面主要使用逐漸逼近的方法研究定點運動的情況，從而得出直線運動，同時將圓劃分為足夠多的短直線運動即得出圓周運動。
關(guān)鍵詞：單片機，步進電機，懸掛運動，無線控制
相關(guān)說明：
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