本壓縮包包括懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件程序、硬件電路及設(shè)計(jì)報(bào)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(jìn)電機(jī)對(duì)懸掛載荷進(jìn)行開環(huán)運(yùn)動(dòng)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(duì)面板上給定曲線進(jìn)行閉環(huán)跟蹤。
關(guān)鍵字： MSP430單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 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(jù)題目要求，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能是自由運(yùn)動(dòng)、定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)和循
跡運(yùn)動(dòng)，通過手動(dòng)設(shè)置參數(shù)，并能在運(yùn)動(dòng)的過程中實(shí)時(shí)顯示坐標(biāo)，關(guān)鍵在于電機(jī)
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(jī)，運(yùn)用比較廣泛，有良好的知識(shí)作為基礎(chǔ)，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(jī) 難
以勝任。
方案二：系統(tǒng)采用TI公司所生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)為主控制芯片，有非常豐
富的資源： 6個(gè)8位并行口其中兩個(gè)有中斷功能，12位的ADC,強(qiáng)大的定時(shí)器，
精密的比較器，大容量的RAM和ROM,存儲(chǔ)大容量的程序。
基于上述分析，我們選擇方案二。
2、電機(jī)模塊方案
方案一：采用直流電機(jī)控制懸掛物體的運(yùn)動(dòng)，直流電機(jī)力量大，能獲得較大的啟
動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn) 動(dòng)速度快，但由于存在機(jī)械觸點(diǎn)，直流電機(jī)容易產(chǎn)生噪聲， 而且單
獨(dú)使用時(shí)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(fù)雜
度。
方案二：采用步進(jìn)電機(jī)控制懸掛物體的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)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(zhuǎn)動(dòng)，定距運(yùn)動(dòng)較精確。
雖然步進(jìn)電 機(jī)不能高速轉(zhuǎn)動(dòng)，但根據(jù)題目要求的時(shí)間和移動(dòng)距離，步進(jìn)電機(jī)完
全能夠符合要求，是該種要求下廣泛使用的一種電機(jī)。
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(diǎn)在于其他 環(huán)境光源會(huì)對(duì)光敏二極管的工作產(chǎn)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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