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
/ I( B2 r4 P$ [* {) C+ T* F/ j- E( SMC9S12XS128MAA 单片机作为主控系统，采用BTS7960 作为电机驱动。通过
MPU6050 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
/ x; C! o8 B; H! p$ y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
" G  ~0 ?. _, F& k5 |& E4 b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
7 M: ]7 b1 w6 u& I' b  q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
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，
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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