星空·综合体育官网入口 毕业设计_两轮自平衡小车的设计

了小车平衡控制原理与所需条件。

对小车实施受力研究，建立了小车的运动方程式，并给出了小车的运动微分公式。

推算出车辆行进操控的系统方程，并借助系统科学理论展开研究，规划了双轮稳定机器人的调控装置。

介绍了本系统使用的姿态检测传感器，分析了其性能特点。

简述了卡尔曼滤波器原理及其设计流程。

常熟理工学院毕业设计论文系统硬件电路的设计目标，是要确保系统稳定运行，提升工作效率星空综合体育app下载，同时结构设计要力求精简。

系统运行稳定性的首要考量是设计要求，为此电路设计的各个环节都融入了抗电磁干扰措施，仔细处理了各部分的接地屏蔽滤波等细节，将高速数字部分和模拟部分进行有效隔离，这样就能显著增强整个系统的工作稳定性。

该系统包含多个组成部分，具体有单片机最小系统，电源模块，倾角传感器信号调理电路，电机驱动电路，以及速度检测电路。

该系统硬件构造示意图，见于下图硬件设计整体框架图，本系统选用飞思卡尔公司原摩托罗拉公司半导体事业部门研发的单片机，作为其控制中心。

该单片机是飞思卡尔公司的位系列单片机，简称系列。

是系列的增强型产品。

基于的内核，可达到的的倍性能。

该系列新增了若干附加指令，能够处理位运算，包含多条相关指令，总线工作频率的上限得以提升，中断响应的处理性能也得到优化。

该系列运用了繁复的指令组合机制，内置了异常响应单元，支持多样的地址访问模式。

中断具有优先级设定，内核能够依据优先级进行调度，支持的最大中断数量为若干，能够存取全部的存储区域，涵盖片上及片外的所有资源。

使用供电，芯片内置存储单元，依据常熟理工学院毕业设计论文，具备两路串行通信端口，含有一路串行外设接口，拥有八路定时器通道，设有两个引脚，实现八路可调转换精度的输出端口，具备八路输出功能，设有多个离散数字接口，相关功能模块如图所示。

图单片机功能模块示意图核心优势在于，总线传输速率显著加快，页面寄存器得到扩充，因而能够实现存储区域连续访问，采用内存替代方案，编程流程得以简化，电源管理更为高效，无需额外配置外部滤波元件，数据精度从原有级别提升至更高层级，内部具备错误检测与纠正机制，处理能力从原有位数升级到新位数，增设若干优先级通道，将中断请求来源进行更细致的划分，支持更低级别的位级操作，设有存储区域保护机制，计时器功能得到强化，包含N条通道的位周期性中断设置，不再兼容模糊逻辑指令集。

中央处理器包含三个主要部分,分别是运算逻辑单元,控制单元,以及寄存器组。

一般选用石英晶体振荡器作为外部设备，借助内部锁相环，能够使芯片内部总线运行速率达到极值，并且存在多种不同的寻址模式。

内部寄存器组中的寄存器堆栈指针和变址寄存器均为位。

的累加器是位的，但是可分别看成两个位累加器和。

的寄存器组包括如下个部分。

累加器用于存储数据，位累加器专门处理二进制位，位变址寄存器用来进行地址偏移，它们都能处理地址信息，分别可用于源地址和目的地址，常熟理工学院毕业设计论文中涉及变量运算，位堆栈指针寄存器管理堆栈位置，位程序计数器在运行时指向下一条指令的地址，条件码寄存器记录程序状态，这一点与其他体系结构不同，需要特别留意。

三功能模块具备的强化型输入捕获定时器功能包括，低阶独立运行时钟，比特预分频器设置，个位输入捕获或输出匹配，个位脉冲计数器。

该脉冲宽度调制单元能够设定为通道状态或通道模式，空载比可调整星空体育app下载入口，脉冲形态可调整为居中排列或沿边排列。

该设备具备两个异步串行连接端口，能够选择使用常规非归零信号格式或归零信号格式来适配总线协议，同时它还配备了一个同步串行外部设备连接端口。

具有响应输入信号电平转换而触发中断唤醒的作用，依据规定，最大能够提供具备位中断功能的端口数量。

晶振的频率若超出时钟发生器的适用范围，则借助锁相环频率合成器，能够生成更高频率的单片机内部总线周期。

若外部时钟失效，内部将启用自时钟模式，直至外部时钟恢复正常。

本设计选用公司生产的单片机担任控制核心，其最小系统构成如图示，包含单片机供电与复位电路星空体育app官方下载，以及时钟电路和接口电路等主要部分。

由于单片机内部集成了等模块，因此使用方便。

本科毕业设计论文题目为两轮自平衡小车设计，属于电气与自动化工程学院，涉及某年级某专业，学号为某，班级为某，学生姓名为某，指导教师职称为某，论文提交日期为某，内容主题为两轮自平衡小车设计，摘要部分阐述了该领域近年来研究与应用的快速进步情况。

本方案阐述了双轮自平衡车辆的设计构思，选用陀螺仪和加速度计组合成车辆姿态感应系统，并借助卡尔曼滤波技术实现陀螺仪信息与加速度计信息的整合处理。

系统采用飞思卡尔位单片机作为控制中心，负责处理传感器数据，运用滤波方法净化信息，管理车身运作，以及执行人机沟通功能。

整个系统制作完成之后，各个组成部分能够顺利并且配合地运行，小车可以在没有人为操作的情况下达成自我平衡。

在加入适当干扰因素后，车辆可以自行修正并快速重新获得平衡。

小车还可以实现前进，后退，左右转等基本动作。

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