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基本信息

項(xiàng)目名稱:
角度傳感器簡單應(yīng)用系統(tǒng)
小類:
信息技術(shù)
簡介:
本設(shè)計(jì)由輸入部分、電源部分、控制部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換部分、顯示部分和微控制器六大部分組成。以單片機(jī)AT89C51作為控制核心,在protues仿真軟件進(jìn)行仿真和實(shí)際電路測試后,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能時(shí)時(shí)顯示角度值;用鍵盤輸入角度,通過控制部分(如舵機(jī))按輸入角度完成傾斜動(dòng)作;使屏幕顯示與傾斜聯(lián)動(dòng)和使平衡板部分始終保持水平,測量傾斜角度的功能。輸入部分用按鍵構(gòu)成,完成對角度值的輸入操作。電源部分用來給特定模塊供電??刂撇糠钟眯酒琔LN2003A來驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成,從而帶動(dòng)角度傳感器AME-B001。模數(shù)轉(zhuǎn)換部分用芯片ADC0809把角度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。顯示部分采用液晶顯示器YJ-162A實(shí)現(xiàn)角度值的顯示。本系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,運(yùn)行穩(wěn)定,功能齊全,人機(jī)界面友好。
詳細(xì)介紹:
本設(shè)計(jì)具有時(shí)時(shí)顯示角度值的功能。當(dāng)鍵盤輸入一個(gè)角度值(可通過增加,減小鍵調(diào)到想要的角度),按確定鍵后,微控制器AT89C51驅(qū)動(dòng)顯示部分,在顯示器YJ-162A上行顯示當(dāng)前輸入的角度值。此時(shí)AT89C51驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A,從而帶動(dòng)電機(jī),電機(jī)按照輸入角度完成傾斜動(dòng)作,同時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度會(huì)帶動(dòng)角度傳感器AME-B001,該角度傳感器將0-360°的角度信號轉(zhuǎn)換成為0-5V的電壓模擬信號,然后進(jìn)入ADC0809,ADC0809將此模擬信號轉(zhuǎn)換位數(shù)字信號,之后送入AT89C51,經(jīng)過計(jì)算,驅(qū)動(dòng)YJ-162A液晶顯示器,在顯示器下行即可顯示角度傳感器測到的角度值,同時(shí)在顯示器上用箭頭方向(^)來顯示與傾斜聯(lián)動(dòng)。使平衡板部分始終保持水平,測量傾斜角度,并在顯示器下行顯示角度值。

作品圖片

  • 角度傳感器簡單應(yīng)用系統(tǒng)
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的:精密角度測量是幾何量測量的一個(gè)重要項(xiàng)目,也是計(jì)量科學(xué)中發(fā)展較為完備的一個(gè)分支,用于測量被測物體相對于某基準(zhǔn)方位的絕對轉(zhuǎn)角或相對于自身在不同時(shí)刻的相對轉(zhuǎn)角。 基本思路:設(shè)計(jì)制作一個(gè)角度傳感器應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)能傾斜顯示角度值,控制傾斜角度,保持水平等功能,a.具有時(shí)時(shí)顯示角度值的功能。b.用鍵盤輸入角度,通過控制部分(如舵機(jī))按輸入角度完成傾斜動(dòng)作。C使屏幕顯示與傾斜聯(lián)動(dòng),d.平衡板部分始終保持水平,測量傾斜角度值。 創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵:1.本設(shè)計(jì)中控制部分將采用舵機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制角度傳感器;2.平衡板部分始終保持水平,測量傾斜角度值。 主要技術(shù)指標(biāo):1.測量范圍:-90°到90°;2.分辨度:≤0.001°;3.響應(yīng)時(shí)間:<300ms;4.頻率響應(yīng):0.5HZ;5.電源電壓:5V;6.工作溫度范圍:-30℃到75℃ ;7.貯存溫度范圍:-30℃到75℃;8.準(zhǔn)確度:0.01°、0.02°、0.03°、0.05°、0.1°、0.2°、0.3°。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本系統(tǒng)具有時(shí)時(shí)顯示角度值的功能。當(dāng)從按鈕鍵盤輸入一個(gè)角度值后,經(jīng)過AT89C51驅(qū)動(dòng)液晶顯示器,然后在顯示器上顯示輸入設(shè)置的角度值(可通過增加,減小鍵調(diào)到想要的角度),按確定鍵后,送入AT89C51,AT89C51驅(qū)動(dòng)芯片LUN2003A, LUN2003A再驅(qū)動(dòng)步進(jìn)舵機(jī),步進(jìn)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)角度傳感器AME-B001,該傳感器將0-360°的角度信號轉(zhuǎn)換成為0-5V的電壓模擬信號,然后進(jìn)入ADC0809,ADC0809將此模擬信號轉(zhuǎn)換位數(shù)字信號,之后送入AT89C51,經(jīng)過計(jì)算,驅(qū)動(dòng)YJ-162A液晶顯示器,再顯示器上即可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前角度的顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步,主要有:具有分辨率高,溫度穩(wěn)定性好;精度高,即能在小角度測量時(shí)得到高精度,精度提高使產(chǎn)品尺寸和重量減小,小型化方面問題得以解決,動(dòng)態(tài)范圍大,對關(guān)鍵元件和對環(huán)境要求不高,可靠性大,易實(shí)現(xiàn)與其它儀器融合等等。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

本作品于2008年11月在海南大學(xué)由海南省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽組委會(huì)舉行的評審、鑒定、評比、展示等活動(dòng)后榮獲第二屆“新衛(wèi)杯”海南省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽本科組一等獎(jiǎng)。

作品所處階段

作品處于推廣階段。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

作品可展示的形式

以實(shí)物展示。

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

使用說明:通過實(shí)物所顯示的按鍵功能描述進(jìn)行實(shí)用操作。 該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢為分辨率高,溫度穩(wěn)定性好,精度高,易與其他儀器融合。 該作品的適用范圍及推廣前景:可廣泛的用于工業(yè)自動(dòng)化的測量和監(jiān)控系統(tǒng),尤其適用于機(jī)械變化頻繁,環(huán)境惡劣,要求傳感器使用壽命 長,可靠性高的場合。具體可應(yīng)用于航空、電子、機(jī)械、紡織、船舶、冶金等行業(yè)。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測:經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明本設(shè)計(jì)測量角度精度高且穩(wěn)定性強(qiáng),在適用的行業(yè)里會(huì)有良好的市場和經(jīng)濟(jì)效益。

同類課題研究水平概述

精密角度測量是幾何量測量的一個(gè)重要項(xiàng)目,也是計(jì)量科學(xué)中發(fā)展較為完備的一個(gè)分支,在過去的20年中,國內(nèi)外關(guān)于角度測量和控制課題的研究所獲得的精度也提高了10倍多。角度測量技術(shù)分為靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量兩種,某些靜態(tài)測量技術(shù)仍然是動(dòng)態(tài)測量的基礎(chǔ),一些動(dòng)態(tài)測角技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)測量。目前,很多重要的測控儀器,如陀螺轉(zhuǎn)臺(tái)、慣導(dǎo)平臺(tái)、經(jīng)緯儀、星體跟蹤器、雷達(dá)、導(dǎo)彈發(fā)射架、空間望遠(yuǎn)鏡、高精度數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等系統(tǒng)中一般都需要角度傳感器,用于測量被測物體相對于某基準(zhǔn)方位的絕對轉(zhuǎn)角或相對于自身在不同時(shí)刻的相對轉(zhuǎn)角。隨著測控技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)要求的測控精度越來越高。然而,角度測量仍然存在各種各樣的問題,主要有:精度不夠高或只能在小角度測量時(shí)得到高精度,精度提高使產(chǎn)品尺寸和重量過大,全周界絕對角度測量裝置的測量精度不高,小型化方面存在技術(shù)困難,動(dòng)態(tài)范圍小,對關(guān)鍵元件要求苛刻,對環(huán)境要求高,可靠性低,不易實(shí)現(xiàn)與其它儀器融合等等。
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