一种角度自动调节控制系统的制作方法

本发明属于电学领域，具体的是涉及一种角度自动调节控制系统的改进。

背景技术：

角度自动调整控制系统在航空航天、航海、汽车驾驶等现实生活领域中都有重要应用，因此有着非常重要的研究价值和广泛的应用价值。但是现有的角度调节控制系统存在，控制精度差、角度限制等问题。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种控制精度高且控制角度不受限的一种角度自动调节控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种角度自动调节控制系统，包括角度检测电路、单片机控制系统、驱动电路、风扇、帆板、键盘输入模块、显示电路和电源电路，其特征在于：单片机控制系统输出端连接驱动电路、驱动电路输出端连接风扇，风扇对应帆板；帆板通过角度检测电路连接单片机控制系统，键盘输入模块和显示电路连接单片机控制系统的信号输入端。

作为一种优选方案，所述的所述的电源电路为驱动电路机显示电路供电。

作为另一种优选方案，所述的单片机控制系统中所用的单片机为AT89S52单片机。

本发明的有益效果。

本发明分别用手拨动帆板或操作键盘设定规定角度值，该系统能够实时显示帆板偏转角度值，并且系统能自动调整帆板到指定角度位置，并有无声光提示。显示范围为0～60°，分辨力为2°，绝对误差≤5°。且通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角θ能够在0～60°范围内变化，并能实时显示θ。

附图说明

图1是本发明原理框图。

具体实施方式

如图1所示，一种角度自动调节控制系统，包括角度检测电路、单片机控制系统、驱动电路、风扇、帆板、键盘输入模块、显示电路和电源电路，其特征在于：单片机控制系统输出端连接驱动电路、驱动电路输出端连接风扇，风扇对应帆板；帆板通过角度检测电路连接单片机控制系统，键盘输入模块和显示电路连接单片机控制系统的信号输入端。

作为一种优选方案，所述的所述的电源电路为驱动电路机显示电路供电。

作为另一种优选方案，所述的单片机控制系统中所用的单片机为AT89S52单片机。

系统设计方案总体描述：方案设计的思路就是由单片机控制系统输出PWM驱动信号给驱动电路，由驱动电路驱动风扇运转，从而使帆板发生角度偏转，角度检测电路检测帆板偏转角度值送给单片机控制系统，由液晶显示器上显示出帆板所偏转的角度。控制系统采用单片机控制系统STC1205A08S2。由单片机输出PWM信号给驱动电路，改变输出电压，从而实现对风扇转速的改变。由于单片机系统是一个数字系统，其控制信号的变换受外界干扰小，整个系统工作可靠，从而利用单片机控制系统更能精确的实现对PWM波占空比的调整，达到对帆板角度偏转进行精确地调整。且具有价格便宜、电路简单等优点。角度检测电路采用WDD35D4角度传感器。

WDD35D4采用硬质铝合金材料制作外壳，采用导电塑料作为电阻材料，多种电阻值可选，独立线性度可达到0.1%，具有机械寿命长，分辨率高，转动顺滑，动态噪声小的优良性能。驱动电路采用采用PWM控制专用驱动芯片L298N。L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。显示电路用LCD液晶进行显示。LCD液晶显示由于其驱动电压低、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、无闪烁、显示清晰、使用方便、显示快速等优点而得到了广泛的应用。风扇采用型号为WFB1212LE的大口径风扇。在选择风扇时应考虑风扇的材料、性能强劲、工作稳定、寿命长等特性，还要考虑风扇的地面尺寸。与风扇地面尺寸息息相关的数据是过风面积，进一步影响到风扇的重要指标是风量，拥有更大的地面尺寸，一般就可以获得更大的过风面积，在风速相当的情况下，将获得更大的风量。机械控制模块的设计关键是使帆板转动自由、能顺利回到零点；角度传感器输出精度高。直接把角度传感器和帆板转轴相连。此方案简单、可行。但若帆板转动范围较小，角度传感器输出角度也较小，输出精度相对低些。

PWM的意思是脉宽调节，也就是调节方波高电平和低电平的时间比，一个20%占空比波形，会有20%的高电平时间和80%的低电平时间，而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间，占空比越大，高电平时间越长，则输出的脉冲幅度越高，即电压越高。如果占空比为0%，那么高电平时间为0，则没有电压输出。如果占空比为100%，那么输出全部电压。所以通过调节占空比，可以实现调节输出电压的目的，而且输出电压可以无级连续调节。从而可精确调整电动机的转速。分辨率也就是占空比最小能达到多少，如8位的PWM，理论的分辨率就是1：255（单斜率，即28之一），16位的PWM理论就是1：65535（单斜率，即216之一）。为提高系统中的分辨率，本系统采用10位的PWM，理论上的分辨率为1：1024。本系统设计的核心算法为PID算法，它根据本次采集的数据与设定值进行比较得出偏差e（n），对偏差进行PID运算，最终利用运算结果控制PWM脉冲的占空比来实现对加在电机两端电压的调节，进而控制电机转速。