电赛论文 最终.docx
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电赛论文最终
2015年全国大学生电子设计竞赛
基于自由摆的平板控制系统（B题）
【本科组】
2015年8月15日
摘要
本系统以STM32F103ZET6单片机为控制核心，由独立按键选择控制OLED菜单，实现不同过程的切换，经过角度传感器得到自由摆由初始位置摆过的角度，并将数据传递给单片机，通过相应数学及物理公式运算，最终实现题目要求的任务。
其中，平板控制部分使用减速步进电机及相应驱动器，增加了扭矩与控制精度，并采用加速度传感器读取数据，运用三角函数计算控制平板的角度，使激光在摆动中保持打在靶上同一点。
本系统具有工作精度高、反应快速准确、制作材料简易等优点。
目的、方法、结果、结论，突出方法和结果，
关键词：
平板控制，自由摆，减速步进电机，旋转编码器，姿态解算
Abstract
STM32F103VET6singlechipmicrocomputerascontrolcore,thissystemiscontrolledbyaseparatebuttontochooseOLEDmenu,implementdifferentswitchingprocess,afterafreependulumAnglesensorbytheinitialpositionAngle,andpassthedatatothemicrocontroller,throughthecorrespondingmathematicalandphysicalformulacalculation,finallyrealizesthetopicrequesttask.Amongthem,theflatcontrolpartusedtoslowdownandsteppermotordrives,increasethetorqueandthecontrolprecision,andUSEStheaccelerationsensorreadingdata,trigonometricfunctioncalculationisusedtocontroltheAngleoftheplate,keepinlaseroscillationinthesamepointonthetarget.Thissystemhashighprecision,quickresponseandaccurate,simpleproductionmaterials,etc.
Keywords：
Tabletcontrol,freependulum,slowsteppermotor,rotaryencoder,theattitudealgorithm
1系统方案1
1.1XXXX的论证与选择1
1.2XXXX的论证与选择1
1.3控制系统的论证与选择1
2系统理论分析与计算1
2.1XXXX的分析1
2.1.2XXX1
2.1.3XXX1
2.2XXXX的计算1
2.2.1XXX1
2.2.2XXX1
2.2.3XXX1
2.3XXXX的计算2
2.3.1XXX2
2.3.2XXX2
2.3.3XXX2
3电路与程序设计2
3.1电路的设计2
3.1.1系统总体框图2
3.1.2XXXX子系统框图与电路原理图2
3.1.3XXXX子系统框图与电路原理图2
3.1.4电源2
3.2.1程序功能描述与设计思路2
3.2.2程序流程图3
4测试方案与测试结果3
4.1测试方案3
4.2测试条件与仪器3
4.3测试结果及分析3
4.3.1测试结果（数据）3
4.3.2测试分析与结论4
附录1：
电路原理图5
附录2：
源程序6
XXXXXXX（B题）
【本科组】
1系统方案
本系统主要由XXX模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1XXXX的论证与选择
方案一：
XXX。
XXXX
方案二：
XXX。
XXXX
方案三：
XXX。
XXXX
综合以上三种方案，选择方案三。
1.2XXXX的论证与选择
方案一：
XXX。
XXXX
方案二：
XXX。
XXXX
方案三：
XXX。
XXXX
综合以上三种方案，选择方案三。
1.3控制系统的论证与选择
方案一：
XXX。
XXXX
方案二：
XXX。
XXXX
综合考虑采用XXXXX。
1.3控制系统的论证与选择
方案一：
XXX。
XXXX
方案二：
XXX。
XXXX
综合考虑采用XXXXX。
2系统理论分析与计算
2.1XXXX的分析
2.1.1XXX
XXXX
2.1.2XXX
XXXX
2.1.3XXX
XXXX
2.2XXXX的计算
2.2.1XXX
XXXX
2.2.2XXX
XXXX
2.2.3XXX
XXXX
2.3XXXX的计算
2.3.1XXX
XXXX
2.3.2XXX
XXXX
2.3.3XXX
XXXX
3电路与程序设计
3.1电路的设计
3.1.1系统总体框图
系统总体框图如图X所示，XXXXXX
图X系统总体框图
3.1.2XXXX子系统框图与电路原理图
1、XXXX子系统框图
图XXXXX子系统框图
2、XXXXX子系统电路
图XXXXX子系统电路
3.1.3XXXX子系统框图与电路原理图
1、XXXX子系统框图
图XXXXX子系统框图
2、XXXXX子系统电路
图XXXXX子系统电路
3.1.4电源
电源由变压部分、滤波部分、稳压部分组成。
为整个系统提供
5V或者
12V电压，确保电路的正常稳定工作。
这部分电路比较简单，都采用三端稳压管实现，故不作详述。
3.2程序的设计
3.2.1程序功能描述与设计思路
1、程序功能描述
根据题目要求软件部分主要实现键盘的设置和显示。
1）键盘实现功能：
设置频率值、频段、电压值以及设置输出信号类型。
2）显示部分：
显示电压值、频段、步进值、信号类型、频率。
2、程序设计思路
3.2.2程序流程图
1、主程序流程图
2、XXX子程序流程图
3、XXX子程序流程图
4、XXX子程序流程图
4测试方案与测试结果
4.1测试方案
1、硬件测试
2、软件仿真测试
3、硬件软件联调
4.2测试条件与仪器
测试条件：
检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。
测试仪器：
高精度的数字毫伏表，模拟示波器，数字示波器，数字万用表，指针式万用表。
4.3测试结果及分析
4.3.1测试结果（数据）
2V档信号测试结果好下表所示：
（单位/V）
信号值
0.2050
0.2100
0.2045
0.4026
1.007
1.542
1.669
1.999
显示
0.2051
0.2100
0.2044
0.4026
1.006
1.542
1.669
1.999
4.3.2测试分析与结论
根据上述测试数据，XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX，由此可以得出以下结论：
1、
2、
3、
综上所述，本设计达到设计要求。
附录1：
电路原理图
附录2：
源程序
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