下置轴风板双向风力控制系统的设计与优化
3.1 主控电路设计
控制电路设计主要包括单片机最小系统、角度信息输入、PWM信号输出、显示电路、蜂鸣报警电路、按键电路、电源电路等,电路图如图4所示。
其中:单片机最小系统由晶振电路、电源组成,晶振22.1184M;
角度传感器输入到单片机A/D输入端1脚;
PWM信号输出来自单片机PWM输出端4、5脚;
键盘、显示等电路接相应的输入输出端口。
3.2 程序设计
整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的,控制系统的核心是主程序,主程序调用了5个子程序,分别是液晶显示程序、按键处理程序、角度传感器检测、中断控制程序、PWM信号发生。
系统上电后,左右风机按预设风速工作,程序流程图如图5所示。
系统上电后,左右风机按预设风速运行并进行做初始化,接着扫描键盘后判断预设值的设定是否完成,如果没有就继续扫描键盘看是否完成与设置,反之则开始通过扫描键盘判断有没有启动,没有就一直扫描,直到启动后根据角度传感器反馈信号让左右PWM信号按比例输出,对风板稳住进行计时,之后判断计时是否到5s,是的话就停机,否则就扫描键盘看是否停机,没有时程序返回到角度测量并控制左右PWM信号比例再次执行下边的程序,扫描到停止时就停机,程序结束。
4 系统测试
5 结果分析与结论
根据上述测试数据,由此可以得出以下结论:
(1)风板角度能在45°~135°内预设,预设步进值为1°,摆动幅度绝对误差值≤5°,响应时间≤10s,稳定停留时间6s,误差≤1s,风板能平稳停留在终点位置。
(2)风板在45°~135°内预设两值,到达第一个预设角度≤10s,在两个预设角度之间能完成次摆动4次且周期≤5s,幅角≤ 5°,动作完成后风板平稳停留在起点位置。
(3)挂10g砝码,风板能基本完成控制要求。
综上所述,本设计达到设计要求。
参考文献
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