電賽培訓(xùn)電動(dòng)車蹺蹺板

1、電動(dòng)蹺蹺板電動(dòng)蹺蹺板電動(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)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(dòng)車在蹺蹺板上運(yùn)動(dòng)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(dòng)使蹺蹺板達(dá)到平衡，采用L298N模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)。同時(shí)，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(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)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(gè)

2、模塊的調(diào)試采用分步進(jìn)行，先確定各個(gè)模塊的能夠獨(dú)立工作，然后再對整個(gè)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(dòng)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(dòng)，紅外對管控制小車的運(yùn)動(dòng)路線。因此程序主要實(shí)現(xiàn)MUP6050對各個(gè)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(dòng)，微處理器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)的傳送功能。各個(gè)模塊的程序之間相互協(xié)調(diào)共同完成所有的功能。電動(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)車蹺蹺板軟件流程圖軟件流程圖電動(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)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(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)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(dòng)狀態(tài)。PID效果圖實(shí)時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)車蹺蹺板電動(dòng)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(shí)間/s131011尋找平衡時(shí)間/s234中點(diǎn)平衡時(shí)間/s455中點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)間/s121010返回原地時(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)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