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STM32风力摆控制系统的开发与实现(含原理图、源代码及设计报告)

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简介:
本项目详细介绍了基于STM32微控制器的风力摆控制系统的设计与实现过程,包含硬件电路图和软件源码,并附有完整的设计文档。 本系统采用STM32F103V开发板作为控制中心,并与万向节、摆杆、直流风机(无刷电机加扇叶)、激光头及反馈装置共同组成一个双闭环调速系统,用于调节摆杆的运动状态和风机的速度。单片机输出可变PWM波给电机控制器,以调控四个方向上风机的风力大小。通过MPU6050加速度计模块精确测量出摆杆位置与中心点之间的关系,并将数据反馈至单片机,使系统能够及时调整风机的工作状态,防止偏移运动轨迹。 此外,指南针模块用于确定系统的移动方向并使其向指定的方向进行偏离操作。整个控制系统采用PID算法:比例环节实现快速响应;积分环节确保无静差控制;微分环节减少超调现象,并加快动态响应速度。因此,系统具备优良性能和稳定性,在自由摆动运动、迅速制动停止、画圆以及按特定方向移动等功能方面表现出色。

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客服
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  • STM32
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    本项目详细介绍了基于STM32微控制器的风力摆控制系统的设计与实现过程,包含硬件电路图和软件源码,并附有完整的设计文档。 本系统采用STM32F103V开发板作为控制中心,并与万向节、摆杆、直流风机(无刷电机加扇叶)、激光头及反馈装置共同组成一个双闭环调速系统,用于调节摆杆的运动状态和风机的速度。单片机输出可变PWM波给电机控制器,以调控四个方向上风机的风力大小。通过MPU6050加速度计模块精确测量出摆杆位置与中心点之间的关系,并将数据反馈至单片机,使系统能够及时调整风机的工作状态,防止偏移运动轨迹。 此外,指南针模块用于确定系统的移动方向并使其向指定的方向进行偏离操作。整个控制系统采用PID算法:比例环节实现快速响应;积分环节确保无静差控制;微分环节减少超调现象,并加快动态响应速度。因此,系统具备优良性能和稳定性,在自由摆动运动、迅速制动停止、画圆以及按特定方向移动等功能方面表现出色。
  • STM32研究
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    本项目专注于基于STM32微控制器的风力控制系统设计,涵盖硬件电路设计、软件编程及系统性能评估。包含详尽的原理图和开源代码,并提供深入的研究报告。 本系统采用STM32F103V开发板作为控制中心,并与万向节、摆杆、直流风机(无刷电机+扇叶)、激光头及反馈装置共同构成一个双闭环调速系统,用于调节摆杆运动状态和风机速度分配。单片机通过输出可变的PWM波给电机调速器来调整四个方向上风机的速度,从而产生不同的力。加速度计模块MPU6050被用来精确测量摆杆与中心点位置的关系,并将采样数据反馈至单片机以及时矫正风机动作,防止其偏离运动轨迹。指南针模块用于判断方位并引导系统朝指定方向偏移。 控制策略采用PID算法:比例环节实现快速响应;积分环节确保无静差调节;微分部分则减少超调现象,并加快动态响应速度。因此该控制系统具备优良性能,能够高效地完成自由摆动、迅速制动停止、画圆及按特定方向移动等功能,并且具有良好的稳定性。
  • (电赛B题)等)-电路方案
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    本项目为电子设计竞赛B题解决方案,专注于设计一套风力摆控制系统。文档包含详细的电路原理图、程序源代码以及深入的设计报告和分析,旨在帮助学习者理解和掌握现代控制系统的开发流程和技术要点。 该设计为本人参加的2015年电赛B题——风力摆控制系统所需的主要清单:STM32F103V单片机、MPU6050传感器、四轴飞行器、液晶显示屏(型号12864)、按键和L298N驱动。设计完善程度达到90%,除发挥部分外其他内容均已基本完成,这部分尚未实现。 视频演示:特别说明一下,在关键时期更换了电机,因此设计报告中与实际作品之间存在一些差异,但这并不影响最终效果(以现实作品为准)。 Ps: 我是一名大三的学生,在本学期面临较大压力和较紧的时间安排。虽然可能无法像以前那样及时解答售后问题,但我仍会尽力提供帮助。现免费分享此资料。 致逝去的四天三夜电赛(2015/8/12--8/15)——TNT
  • 基于STM32.pdf
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    本论文详细介绍了基于STM32微控制器的风力摆控制系统的设计与实现过程,包括硬件选型、电路设计和软件编程等关键技术环节。 在研究并分析“基于STM32的风力摆控制系统的设计”文档后,可以提炼出以下知识点: 1. STM32单片机应用:该文指出使用了STM32F103作为系统的核心控制单元。这款微控制器是基于ARM Cortex-M3内核设计的高性能、低成本且低功耗产品。它具有强大的定时和中断功能,有助于传感器模块及电机的有效管理,并配备大容量RAM和ROM以存储大量程序代码并提高编程效率。此外,STM32单片机能快速处理来自传感器的数据并向电机反馈指令。 2. PWM波形生成:系统利用STM32F103产生的不同占空比PWM信号来驱动直流电机。通过调整PWM的占空比可以精细控制电机的速度和方向。 3. 正弦波驱动方式:文档中提到,为了使风力摆运动轨迹更接近圆形并易于调节,采用了正弦波的工作模式来驱动电机,并可通过改变正弦波幅值实现对转速的调控。 4. 直流电机选择与控制:文中指出选择了直流电机作为执行机构以完成对风力摆的操作。这类电机具有启动扭矩大、调速性能优良等优点,且体积小重量轻易于安装使用方便。通过STM32输出PWM信号即可实现对其正转反转停止等功能的控制。 5. 摆杆角度测量:文中提到采用ADXL345加速度传感器模块来精确地检测和调节风力摆的角度。该传感器具有高分辨率,能够探测到小于1度的变化,有助于精准采样与调整摆动幅度。 6. L298N电机驱动模块应用:系统中使用了L298N全桥驱动芯片以控制两台直流电机,并可通过使能端口实现对速度的精确管理。此方案便于操作且支持快速启动制动和反转功能。 7. 系统运行与测试验证:在实际操作过程中,用户可以通过液晶屏界面选择不同模式完成特定任务;控制器读取角度传感器数据后依据算法生成PWM信号控制电机驱动模块输出相应电流电压使摆杆执行所需动作。通过试验可以对系统性能进行评估,确保其能准确绘制预设长度线段实现设定的角度偏移并具备刹车功能。 8. 功能指标:文档详细描述了该控制系统所达到的各项技术标准和实验验证结果。 9. 硬件与软件设计:整个风力摆控制系统的构建涵盖了从机械结构到电机选择、驱动模块配置等硬件层面的规划,同时也包括单片机编程如PWM生成传感器数据处理及算法实现等内容在内的软件开发工作。 10. 设计原则:在进行控制系统的设计过程中特别强调了对机械装置稳定性和可靠性的要求。为了保障系统的性能表现,在材料选用和制作工艺上都需要给予足够的重视以确保整体结构的坚固耐用性。 综上所述,文档全面概述了一个基于STM32单片机设计开发风力摆控制方案的过程,包括系统架构的主要组件选择、工作原理以及具体功能实现等细节内容。这为从事类似领域研究的技术人员提供了重要的参考价值和实际操作指导经验。
  • STM32AD(基于2015年大学生电子竞赛)
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    本资源提供基于STM32微控制器的风力摆控制系统完整源代码和AD原理图,适用于学习与参考。该系统为2015年全国大学生电子设计竞赛参赛作品,展示了先进的控制策略和电路设计技巧,是从事嵌入式开发和技术竞赛的理想资料。 本设计是2015年TI杯大学生电子设计竞赛国赛题目的一部分。该设计方案使用了4个空心杯电机作为风力驱动装置,并利用si2302 MOSFET来驱动这些电机。系统采用mpu6050陀螺仪采集风力摆的姿态角度和角速度,以便反馈系统的状态信息。通过PID算法控制摆动周期的状态。 该方案能够实现以下功能: 1. 摆动画一条可设定长度的直线,其宽度偏移小于1cm,长度偏移小于1.5cm; 2. 画出半径可调节的圆形轨迹,圆偏差不超过1cm; 3. 将摆拉起一定角度后,在两秒内完全静止于中心位置; 4. 周期性地绘制长宽可以设定的矩形图案; 5. 按照预设条件周期性画出三条边可调节长度的三角形。 请注意,本代码仅供参考使用。
  • 瑞萨直流、PCB、程序论文)- 电路方案
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    本项目为瑞萨单片机控制直流风机风力摆的设计方案,包含详细的原理图、PCB布局和程序源代码,以及相关技术论文。适合学习与参考。 本系统由瑞萨100LGA单片机控制模块、6050三轴陀螺仪加速度模块、直流风机及其驱动模块、显示模块、键盘模块以及蜂蜜器模块组成,还包括风力摆的机械结构。MPU6050采集风力摆的姿态信息,单片机通过处理姿态数据并运用PID算法调节直流风机的速度以控制风力摆的动作。系统实现了在仅受直流电机动力的情况下快速起动和停止、画线以及稳定状态的功能,并能在受到外界影响后迅速恢复到正常工作模式。 该系统的双闭环控制系统(基于两个独立的PID控制器)确保了良好的稳定性,而人机交互界面则允许用户通过键盘输入参数并查看显示屏上的实时数据。系统响应速度快且智能化程度高。 风力摆的基本测试包括自由摆动、幅度可控和方向可控的摆动以及制动性能。在发挥部分测试中,还进行了圆周运动及干扰条件下的圆周运动实验以评估系统的稳定性和适应性。
  • STM32智能家居——包
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    本设计报告详细探讨了基于STM32微控制器的智能家居系统的开发过程,涵盖硬件电路设计、软件编程及系统测试。通过该研究,实现了家庭自动化控制方案,并提供了完整的源代码和电路图以供参考学习。 STM32智能家居系统设计以GPRS通信为基础,能够通过无线技术实时监控家居的温湿度状态,并能自由控制电器开关操作。同时集成光强采集电路,实现自动窗帘开闭功能。 【硬件部分】: 1. 控制器模块; 2. GPRS模块; 3. 继电器控制模块; 4. 步进电机控制模块; 5. 人机交互模块; 【软件部分】: 1. 从SIM900 GPRS模块读取短信,判断后对家用电器进行开关操作的控制。 2. 采集光照强度,实现家居照明自动调节功能。 3. 实时监测温湿度值,并在异常情况下通过发送短息通知主机报警。 4. 利用主控器万年历时钟,根据时间段管理家中电器的操作状态。 5. 按键扫描,将实时数据和操作信息显示于OLED屏幕上。
  • 优化
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    《风力摆控制系统优化设计》一文聚焦于提高风力摆系统性能的研究,通过引入先进的算法和硬件改进措施,旨在实现更高效、稳定的能量捕获与转换。文中详细探讨了多种优化方案的理论基础及其在实际应用中的可行性分析,为相关领域的技术进步提供了有价值的参考。 《风力摆控制系统》是大学生电子设计竞赛的一道题目,内容涵盖程序编写、操作说明以及赛题分析。
  • (电赛B题)等).zip - 电子项目毕业产品资料论文,附PCB资料
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    本资源提供了一套完整的风力摆控制系统设计方案,包括详细的原理图、源代码以及设计报告。适用于电子设计项目的毕业设计或产品研发参考,包含宝贵的PCB资料和实用的编程实例。 (电赛B题)风力摆控制系统设计包含原理图、源代码及设计报告等内容的电子设计项目资料适用于个人学习和技术参考,也适合学生进行毕业设计项目的参考,并且对于小团队开发项目也有技术上的参考价值。
  • 2015年电子竞赛解析
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    本篇文章详细解析了在2015年的电子设计竞赛中获奖的风力摆控制系统的原理及设计方案,并提供完整源代码供学习参考。 2015年电子设计竞赛中的风力摆控制系统赛题解析及源代码开源项目对风力摆的开发分析非常深入。