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帆板控制系统设计

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该系统为一个帆板控制系统,通过对风扇转速的控制,调节风力大小改变帆板角度。为了满足帆板控制系统的设计要求,进行了各单元模块的比较论证及确定,本系统以AT89C52单片机作为系统的核心控制芯片,选HQ7101模拟三轴加速度传感器模块来测量帆板转动的角度,灵敏度高,满足对角度的准确测量。
对于关键的电机驱动电路,经过充分的比较与论证,最终选用驱动模块L298N,通过单片机输出PWM脉冲,更好地实现了电机的调速;并且加入PID控制,实现了控制角度的优化。系统显示部分采用LCD1201液晶显示,串行接口,编程容易,并且现实的信息量大。
 
关键词: 帆板控制系统;AT89C52单片机;L298N;更多范文
单片机设计
利用帆板角度控制系统可以测量风力大小,假如可以精确测量出帆板偏转角度,那样就可以算出风力大小,研究成功,帆板角度控制系统将成为测量风力大小产品,就可以节约很多电能,又可以把测量风力设备向智能化产品过渡,而且在原来基础上更加完美和人性化。单片机应用意义不仅在于它广阔范围及所带来经济效益。更重要意义在于,单片机应用从根本上改变了控制系统传统设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现大部分控制功能,正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中PID调节,现在可以用单片机实现具有智能化数字计算控制、模糊控制和自适应控制。
单片机又称单片微控制器,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度等物理量的测量。本系统就是以单片机为核心建立起来的,要实现对帆板转角大小的控制,其归根就是对风扇的控制,帆板的转角随着风扇风力的变化而变化,角度传感器给单片机不同的角度检测信号,经单片机处理后在LCD液晶上显示。系统体现了模块化的设计理念,将单片机和各个器件结合在一起,完成系统化的设计,充分发挥了单片机的可靠性、可操作性和强大处理功能。
在摇动帆式风力发电系统中,通过帆板的往复摇转转变为旋转运动后可以驱动发电机发电,且具有发电效率高和良好的低风速发电特性和优异的耐强风性特点。帆板转角在一定范围内时发电效率较高。本文以单片机控制系统为核心,设计一个帆板控制系统,通过对风扇转速的控制,调节风力大小,改变帆板转角θ,可实现转角值的实时显示和控制。

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