【完美升级版】基于单片机的平衡臂控制系统设计毕业论文

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基于单片机的平衡臂控制系统设计

论文作者姓名：

申请学位专业：测控技术与仪器

申请学位类别：工学学士

指导教师姓名（职称）：

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论文提交日期：

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计

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（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

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基于单片机的平衡臂控制系统设计

摘要

当在平衡臂的一端放置重物时，平衡臂必然会向挂有重物的一端倾斜。为使得平衡臂重新达到平衡状态，就要在平衡臂的另一端相应位置施以力度，即杠杆原理，本设计正是用了该原理来达到平衡臂的平衡。

该设计中选用的单片机是12C5A60S2，单片机内含8路高速10位A/D转换，另外电机的驱动芯片选择的是ULN2003。电机的端子嵌在螺旋传动机构中，点击转动时螺杆会跟着旋转，若固定电机，螺杆转动时螺母就会相应的前后移动，当螺母与重物产生的力矩相同时，平衡臂即可达到平衡。

本文详细阐述了单片机和芯片ULN2003的内部结构，系统硬件电路和软件程序的设计及调试过程，同时给出了原理图、流程图等。涵盖了从需求分析，系统设计，编程，原理图，PCB图以及最后的试验板焊制等产品开发的基本过程。本设计对无人操作吊塔式起重机具有一定研究意义。

关键词：平衡臂；单片机；电机；螺旋传动

Design on Control System of the Balance Arm Based on

Microcontroller

Abstract

When the weights placed in one end of the balance arm, the balance arm is bound to hang heavy objects on the one end of the tilt. Makes the balance arm to reach equilibrium, it is necessary to impose the intensity at the other end of the corresponding location of the balance arm. And this

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design is based on this principle. The design uses the principle to achieve

the balance of the balance arm.

In this design, 12C5A60S2 microcontroller and the ULN2003 chip drive motor rotation. Motor scripts end embedded in the thread, screw rotates the motor rotation, If the fixed motor, threaded rotary nut will move. Nut has a certain weight When the nut to move to a certain distance,

the balance arm will be balance. This paper describes the internal structure of the single-chip and chip ULN2003, and hardware circuit and software design and debugging process, and it gives the schematics, flowcharts, etc. It covers from requirements analysis, system design, programming, schematic diagram PCB diagram and the basic process of product development in the experimental plate welding system.This design

has a certain significance crane tower crane unattended operation.

Key Words:balance arm; microcontroller unit; electric motor;

screw drive

目录

论文总页数：

34页

1 引言 (1)

1.1 选题背景及意义 (1)

1.2 国内外同类研究概述 (1)

1.3 本文研究内容 (1)

2 总体方案设计 (2)

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2.1 方案比较论证 (2)

2.1.1 方案一 (2)

2.1.2 方案二 (2)

2.1.3 方案三 (2)

2.1.4 方案对比 (2)

2.2 系统框图 (3)

2.3 设计原理 (3)

2.4 设计要求 (3)

3 硬件选型 (4)

3.1 单片机选型 (4)

3.1.1 12C5A60S2简介 (4)

3.1.2 12C5A60S2单片机内部结构 (5)

3.1.3 12C5A60S2单片机封装尺寸图 (6)

3.1.4 单片机管脚介绍 (8)

3.2 步进电机 (8)

3.2.1 四相五线步进电机 (9)

3.2.2 驱动方法 (9)

3.2.3 具体选用步进电机 (10)

3.2.4 35BYJ46步进电机工作参数 (11)

3.3 电位器 (11)

3.4 驱动芯片ULN2003 (11)

3.4.1 ULN2003芯片特点 (11)

3.4.2 ULN2003内部结构及应用电路 (12)

3.5 平衡臂 (13)

4 系统硬件电路设计 (13)

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4.1 单片机最小系统 (14)

4.1.1 时钟电路设计 (14)

4.1.2 复位电路设计 (15)

4.2 驱动电路模块 (16)

4.3 稳压电源模块 (17)

4.4 变压器 (17)

5 系统软件设计 (18)

5.1 编译软件Keil C51简介 (19)

5.2 软件编译 (20)

6 系统调试 (21)

6.1 Protel99se及其操作简介 (21)

6.2 原理及PCB设 …… 此处隐藏：7706字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……