2025年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统论文VIP专享

风力摆控制系统（B 题）8 月 15 日摘要系统为由 STC 12 单片机控制模块、姿态采集模块、风力摆模块、液晶显示模块、人机交互系统以及风力摆机械构造构成的闭环控制系统。MPU6050 采集风力摆的姿态角，单片机处理姿态角数据后通过 PID 精确算法调整直流风机以控制风力摆。本系统实现了风力摆在仅受直流风机为动力控制下迅速起摆、画线、恢复静止的功能，并能精确画圆，且受风力影响后可以迅速的恢复画圆状态，具有很好的鲁棒性，此外，本系统具有良好的人机交互界面，各参数及测试模式可有按键并通过液晶显示，性能好，反应速度快。关键词：PID 算法 MPU6050 STC 12 单片机 人机交互目录一、系统方案 1二、系统理论分析与计算 22.2、基础部分功能实现的分析与计算 32.2.1 基础一功能实现的分析与计算 32.3、发挥部分功能实现的分析与计算 4三、电路与程序设计 53.2 基础部分系统框图与电路原理图 53.3 发挥部分系统框图与电路原理图 63.4 电源 63.5.2 程序流程图 6四、测量方案与测量成果 774.2 测试方案及成果 7五、结论与心得 8六、参照文献 9附录 1：电路原理图 10附录 2：源程序（部分）11风力摆控制系统（B 题）【本科组】一、系统方案本系统重要由 STC12 单片机控制模块、姿态采集模块、风力摆模块、液晶显示模块、电源模块构成，下面分别论证这几种模块的选择。1．1、主控制器件的论证与选择1.1.1 单片机比较控制器选用方案一：采用老式的 51 系列单片机老式的 51 单片机为 8 位机，价格廉价，控制简单，不过运算速度慢，片内资源少，存储容量小，难以存储大体积的程序和实现迅速精确的反应控制。并且受时钟限制，计时精度不高，外围电路也增长了系统的不可靠性。方案二：采用以增强型 80C51 内核的 STC 系列单片机 STC12C5A60S2，其片内集成了 60KB 程序 Flash，2 通道 PWM、16 位定期器等资源，操作也较为简单，具有在系统调试功能（ISD），开发环境非常容易搭建通过比较，我们选择方案二，采用以增强型 80C51 内核的 STC 系列单片机 STC12C5A60S2 作为控制器。1.1.2 控制系统方案选择方案一：采用在面包板上搭建简易单片机系统在面包板上搭建单片机系统可以以便的对硬件做随时修改，也易于搭建，不过系统连线较多，不仅互相干扰，使电路杂乱无章，并且系统可靠性低，不适合本系统使用。方案二：自制单片机印刷电路板自制印刷电路实现较为困难，实现周期长，此外也会...