2005年第七届悬挂运动控制系统(E题)是一项挑战学生运用数学模型与控制理论解决实际工程问题的比赛题目,旨在提高参赛者在机械振动抑制和系统优化设计方面的技能。
本段落主要讨论了2005年第七届悬挂运动控制系统的设计方案,并获得了比赛的一等奖。该系统的核心采用了凌阳16位单片机SPCE061A来检测和控制悬挂物体的运动,具备人机交互界面,能够通过LCD实时显示坐标值并绘制运动轨迹;同时支持自动跟踪曲线运动及语音播报任务状态。
在控制器模块的选择上,文章对比了AT89C51与SPCE061A两种方案。尽管AT89C51的运算能力较强,但若要添加语音功能,则需要额外外接语音芯片,调试过程较为复杂;而SPCE061A内置ADC和DAC减少了外部硬件需求,并具有仿真支持及语音API简化了开发与调试。
对于曲线跟踪模块的设计上,虽然最初考虑过使用霍尔传感器方案但由于成本高且易受干扰最终决定采用红外传感器。这一选择不仅降低了系统成本而且提高了系统的抗干扰能力。
在语音播报方面,文章也提供了两种解决方案:一种是通过外接的语音芯片实现功能强大但价格较高的方案;另一种则是利用SPCE061A自带的语音模块来降低成本和开发难度的选择。
最终设计方案包括了以SPCE061A单片机作为控制核心、红外传感器用于曲线跟踪,315MHz无线键盘进行输入操作以及LCD显示屏显示信息等硬件设备。此外还采用了2相步进电机及内置语音模块,并通过电源管理电路来提供稳定的供电支持。
具体来说,在硬件设计部分详细描述了包括发射和接收单元在内的无线键盘电路图;其中发射端使用PT2262编码芯片结合315M无线电发射器,而接收端则利用OOK 315M信号接收模块。此外还列出了按键功能表来明确各个按键的功能。
该悬挂物体运动控制系统巧妙地将硬件和软件相结合,在SPCE061A单片机的优势基础上实现了高效且准确的控制效果;充分展示了在电子设计竞赛中的创新思维和技术应用水平。