本壓縮包包括懸掛運動控制系統(tǒng)的軟件程序、硬件電路及設計報告......

摘要：
本系統(tǒng)采用MSP430F149為主控芯片，通過液晶屏和鍵盤與操作人交互，通過步
進電機對懸掛載荷進行開環(huán)運動控制，使用安裝于懸掛載荷的反射式紅外光電傳
感器提供的反饋對面板上給定曲線進行閉環(huán)跟蹤。
關鍵字： MSP430單片機 步進電機 紅外傳感器

Abstract
This system is consisted by the controlling core of MSP430 MCU, the human
interface of a LCD and a keyboard, two step motors for open-loop
controlling of the suspended load and a matrix of reflected infrared
optic-electronic sensors for feedback of the close-loop tracing to the
given curve.

Keywords: MSP430 MCU step motor infrared optic-electronic sensor


一、方案論證：
根據題目要求，系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能是自由運動、定點運動、圓周運動和循
跡運動，通過手動設置參數(shù)，并能在運動的過程中實時顯示坐標，關鍵在于電機
的精確控制。

1、控制器模塊方案
方案一：采用通俗的51單片機，運用比較廣泛，有良好的知識作為基礎，上手很快。但是 本系統(tǒng)的程序量較大，需要的I\O口資源較多，51單片機 難
以勝任。
方案二：系統(tǒng)采用TI公司所生產的MSP430F149單片機為主控制芯片，有非常豐
富的資源： 6個8位并行口其中兩個有中斷功能，12位的ADC,強大的定時器，
精密的比較器，大容量的RAM和ROM,存儲大容量的程序。
基于上述分析，我們選擇方案二。
2、電機模塊方案
方案一：采用直流電機控制懸掛物體的運動，直流電機力量大，能獲得較大的啟
動轉矩，轉 動速度快，但由于存在機械觸點，直流電機容易產生噪聲， 而且單
獨使用時不能完成位置控制，需要配以傳感器才能控制定位，增加了系統(tǒng)的復雜
度。
方案二：采用步進電機控制懸掛物體的準確運動，步進電機不需要使用傳感器就
能精確定位，而且通過給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉動，定距運動較精確。
雖然步進電 機不能高速轉動，但根據題目要求的時間和移動距離，步進電機完
全能夠符合要求，是該種要求下廣泛使用的一種電機。
基于上述理論分析，我們選擇方案二。
3、循跡模塊方案
方案一：可見光發(fā)光二極管與光敏二極管組成的發(fā)射-接收電路。這種方案的缺
點在于其他 環(huán)境光源會對光敏二極管的工作產生很大干擾，一旦外界光 亮條件
改變，很可能造成誤判和漏判，即使是采用超高亮發(fā)光二極管可以降低一定的干
擾，但這將增加額外的功率損耗。
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