帆板控制系统设计报告

3.1.2 角度检测子系统框图与电路原理图

图3-1-2(a)是角度检测模块的系统框图，图3-1-2（b）是角度检测模块的硬件电路设计。

角度检测反馈单片机控制提示角度显示 图3-1-2 （a）角度检测系统框图

图3-1-2（b）角度检测系统硬件电路

3.1.3 风扇子系统框图与电路原理图

图3-1-3为风扇子系统设计框图，电机驱动模块的电路原理设计详见附录1。

电机驱动模块驱动PWM信号控制中心反馈风扇转速 图3-1-3风扇子系统框图

3.1.4 显示与声光控制子系统框图与电路原理图

图3-1-4（a）为显示与声光控制的子系统框图，图3-1-4（b）为液晶显示接口电路原理图

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声光提示控制中心转角显示 图3-1-4（a）显示与声光控制子系统框图

图3-1-4（b）液晶显示接口电路原理图

3.2 电源设计

电源部分由变压部分、滤波部分、稳压部分组成，为整个系统提供

5V或者

12V电压，确保电路的正常稳定工作。采用双电源供电，将电动机的电源与单片机的电源与外围电路隔离开，这样做虽然不如单电源方便，但可以将电动机驱动造成的干扰消除掉，提高了系统的稳定性。电源电路原理图设计详见附录2。

3.3 最小系统电路设计

该系统主要用到的是单片机，所以主要的部分是最小系统。在设计最小系统的时候，充分考虑到了为了方便外围电路的扩展，有矩阵键盘部分，LCD1602液晶接口，LCD12864液晶接口，还有最基本的8个LED小灯。最小系统电路原理图详见附录3。

4 软件程序设计

4.1 程序功能描述与设计思路

软件实现的功能：①读角度传感器角度；②给直流电机脉冲；③PWM脉宽调制④声光提示；⑤输入倾角、实际倾角显示；⑥汇总

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设计思路：此控制系统是由几个模块相互组合而成的，当我们在软件编程的时候，可以一个模块分别编写，在系统组装完成后，再进行模块化编程，这样就会提高了程序调试的效率。

4.2 程序流程图

下图分别为基本部分主程序流程图、角度传感器程序流程图和PWM信号

初始化角度传感器检测信号DIP处理输出PWM信号电机驱动帆板转动读帆板角度图4-2（a）基本部分主程序流程图开始初始化设置写地址读数据合成x、y、z数据反三角、换角度返回角度4-2（b）角度传感器程序流程图

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图

进入T0中断进入T1中断关闭T0中断 开T1中断关闭T1中断 开T0中断PWM置1PWM置0中断返回中断返回

图4-2（c）PWM信号控制程序流程图

图4-2（d）12864初始化程序流程图

5 测试方案与测试结果

5.1 测试方案

首先对照系统设计的基本要求，分立要求进行测试，然后再对整机进行调试，这样可以提高调试的效率，调试过程如下：

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