2013年全国电子设计竞赛报告简易旋转倒立摆及控制装置

刘强633

本简易旋转倒立摆及控制装置采用由Freescale 半导体公司生产的
$ U' _& h9 X' bMC9S12XS128MAA 单片机作为主控系统，采用BTS7960 作为电机驱动。通过
2 o  L' r3 j2 `" D' d" y7 WMPU6050 加速度计陀螺仪模块采集到摆杆角度和角加速度，主控芯片处理采集
: f, @! C8 t* t- M3 S0 \+ i到的信号并给定PWM控制直流电机旋转速度和角度， 同时对使用光电编码器采集
, G0 ~0 L' i+ m4 P电机转动状态， 对电机实现闭环控制， 从而使得摆杆处于不同位置， 实现简易旋
/ T) }, o$ w/ E; o' Y9 @! ?# y转倒立摆控制。该系统硬件部分主要包括MC9S12XS128MAA 单片机，BTS7960
电机驱动电路， MPU6050 加速度陀螺仪模块，电源模块等。本设计主要运用
+ x& K+ n/ g5 u+ {# h; [) K2 }MC9S12XS128MAA 单片机控制直流电机， 根据摆杆的状态， 通过程序控制算法，
/ F/ N1 B, H0 e* X: Z6 q) f使直流电机带动旋转臂来控制摆杆摆动并保持一定平衡。
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