4-点光源跟踪系统(报告)(光敏三极管检测与放大电路)

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点光源跟踪报告

点光源跟踪报告
本方案中,P1口作为AD转换入口, P1^0, P1^1 ,P1^2分别作为左,右以及中间的光敏三极管的输出,用于将输出地模拟量转换为数字量供单片机识别判断. P2^0作为控制舵机的PWM输出,控制舵机转角,进行精确定位.
3.2编程思想
本设计思想:采用三个光敏三极管采集光强,左右两个用于判断光源的位置是在左还是右,中间的用于精确定位点光源.
方案二:采用大功率三极管TIP31C做大功率LED灯的驱动。大功率三极管TIP31C能通过最大电流为3A,完全能够合乎题目的要求。设计时,利用三极管基极电流与发射极电流的倍数关系,设计出一个电流连续可调的恒流源。实验后发现效果比较明显,易于控制。
由于三极管主要就是通过电流的关系而工作的,其电流特性比较稳定,且易于控制,所以本系统选择了方案二。
图2-1光源检测模块1
由运放的特性知:V2=V3,Ir2=0,由反馈特性知:V2=V1=V4* ;
取R3=1K,R4=9.1K;可得Av=10;再加一级电压跟随器可增加电路带负载能力。
2.2高亮度LED灯驱动电路
本方案要求LED灯的电流能够连续可调,所以采用大功率三极管TIP31C来驱动它,利用三极管集电极电流与基极电流的倍数关系来驱动1Wled灯并实现其连续可调的功能。测试时发现其电流受基极的电位计控制,所以能够实现其连续可调,且效果较好。其详细电路图如下图2-3
七.参考文献
[1]康华光.模拟电子技术基础(第五版).高等教育出版社.2006
[2]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程.电子工业出版社.2007
[3]郭天祥.51单片机C语言教程.电子工业出版社.2008
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点光源跟踪系统(四路)

点光源跟踪系统(四路)

电子设计报告点光源跟踪系统(B题)组员:樊华姚文涵沈洁学校:南京师范大学中北学院专业:电子信息工程指导老师:朱晓舒目录摘要 (3)关键词 (3)一、引言 (4)二、系统方案选择与论证 (5)2.1各种方案设想及论证、优缺点 (5)2.1.1 光敏元件选择方案 (5)2.1.2 光源检测方案 (6)2.1.3 传感器布局方案 (7)2.1.4光电跟踪系统前置放大电路方案 (7)2.1.5 外界环境干扰及其消除方案 (8)三、理论分析与计算 (8)3.1 LED亮度可调电路的理论分析与计算 (8)3.2光电跟踪系统前置放大电路理论分析与计算 (9)四、电路与程序设计 (11)4.1系统的硬件设计 (11)4.1.1微处理和微控制系统单片机 (11)4.1.2电机类型选择 (11)4.1.3系统供电电源设计 (11)4.1.4点光源LED亮度可调电路 (12)4.1.5 光电跟踪系统前置放大电路(跨阻放大器) (12)4.1.6步进电机驱动电路 (12)4.1.7 机械部分的设计 (12)4.1.8系统总体硬件电路框图 (13)4.2系统的软件设计 (13)4.2.1 软件设计总体思想 (13)4.2.2 系统软件结构设计框图 (13)五、测试方案、结果及分析 (15)六、部分设计亮点及调试难点解决方案 (16)6.1 硬件电路设计创意 (16)6.2 用光的特性(直线性)设计检测方法,进行位置精确定位 (16)6.3 软件部分控制精髓 (17)七、总结 (17)八、结束语 (17)九、附录 (18)附录一:系统+12V、+5V供电电源电路图 (18)附录二:LED亮度可调电路 (18)附录三:光源跟踪系统前置放大电路(I-V转换电路) (19)附录四:TLV1544 AD转换电路 (19)附录五:步进电机驱动电路图 (19)附录六:整机系统相关电路图 (20)附录七:整机系统实物图 (20)十、参考文献 (21)摘要本设计以TI公司的超低功耗MCU MSP430 处理器为核心设计并制作一个能够检测并指示点光源位置的光源跟踪系统,该光源跟踪系统能够跟踪点光源位置并由激光笔尽快指向点光源的光电方式定位,以考核光源跟踪系统跟踪点光源的灵敏度以及激光瞄准点光源的精确性来评判设计完成指标。

点光源跟踪系统光敏三极管步进电机激光笔点光源跟踪

点光源跟踪系统光敏三极管步进电机激光笔点光源跟踪

摘要:本设计以TI的LM3S1138处理器为核心设计并制作一个能够检测并指示点光源位置的光源跟踪系统,当LED光源在圆弧或直线上运动时,检测模块检测信号后经过放大滤波送入LM3S1138进行处理,用电机驱动模块控制检测模块在水平和竖直方向上的旋转使激光笔指示光源位置,即实现点光源跟踪。

系统主要由四个模块构成:LED驱动模块、检测及其转换模块、LM3S1138处理模块和电机控制模块。

其中用TPS61087驱动LED,光敏三极管检测光照强度,由两个步进电机分别控制激光笔水平和竖直方向上的旋转。

关键字:LM3S1138 TPS61087 光敏三极管步进电机激光笔点光源跟踪一系统方案根据题目的要求,设计任务是通过使用光敏器件检测光照强度来判断光源的位置并用激光笔指示光源的位置。

为了完成上述功能,将整个系统设计为两个模块,点光源模块和指示光源模块。

整个系统的总体框图如图1-1所示:图1-1 系统总体框图1.1 LED驱动模块方案选择与论证方案一:采用LM317做LED驱动模块。

LM317是三端可调正稳压器集成电路,它的输出电压X围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A。

由LM317构成的驱动电路简单,但功耗较大,而且要注意散热问题。

方案二:采用TPS61087做LED驱动模块。

TPS61087是具有强制PWM模式的650kHz/1.2MHz升压DC-DC转换器,输入电压X围为2.5~6V,输出电压可高达18.5V。

采用TPS61087的驱动电路的输出电流可达500mA以上,足够用来驱动150~350mAX围的白光LED。

因此本设计采用方案二。

1.2 光敏传感器的选择与论证方案一:采用光敏电阻检测光照强度。

它在强光照射下光电转换线性较差,频率响应很低。

方案二:采用光敏二极管检测光照强度。

当反向电流增大时,但容易受温度变化的影响。

方案三:采用光敏三极管检测光照强度。

光敏三极管还有电流放大作用,它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制,同时也受光辐射的控制。

电光源跟踪系统报告

电光源跟踪系统报告

点光源跟踪系统设计报告南京农业大学徐伟,郝文欣,朱长明摘要:为了满足点光源跟踪系统的设计要求,我们对各单元电路方案进行了比较论证,最终确定系统以MSP430单片机作为系统的控制核心,采用高灵敏度的光敏二极管作为光源轨迹采集器件。

对于关键的地面跟踪系统的旋转部分,经过充分比较、论证,最终选用了高输出扭矩的直流减速电机。

系统显示采用一块1602的液晶,编程容易,美观大方。

实践证明,系统完全达到了设计要求,不但完成了所有基本和发挥部分的要求,并增加了对准语音播报一个创新功能。

Abstract: In order to satisfy the point source tracking system's design requirements, carried on various units electric circuit plan comparison to prove and to determine that the system took system's control core by the MSP430 monolithic integrated c ircuit, used the high sensitivity the photodiode to do for the photo source path gathering component; Regarding the key ground tracking system's rotating part, undergoes the full comparison, the proof, has selected the high output torque direct-current deceleration electrical machinery finally; The system demonstrated that uses 1602 liquid crystals, the programming is together easy, elegant appearance. The final experiment indicated that the system has achieved the design requirements completely, not only has completed all basic and the display part request, and increased the alignment pronunciation to disseminate news an innovation function.关键词:光电传感器,MSP430单片机,直流减速机1.系统方案1.1实现方法本题要求设计并制作一个能够检测并指示点光源位置的光源跟踪系统,我们利用直流减速电机来实现地面跟踪系统的旋转定位;利用光电传感器来实现对光源位置的检测追踪;利用MSP430实现对整个系统控制,实现整个系统的协调运作;还有显示模块作为人机界面,实现显示功能。

电光源跟踪系统软件设计

电光源跟踪系统软件设计

基于单片机msp430的点光源跟踪系统软件设计设计总说明随着太阳能技术的不断成熟,太阳能在人们的生活中扮演越来越重要的角色。

点光源跟踪技术正源于对太阳跟踪的需要。

本设计采用TI公司的MSP430F149单片机作为控制核心。

利用4路光敏三极管(3DU33)来检测点光源的位置并将检测到的信号经过放大传给控制器MSP430F149单片机,经过单片机的运算和处理来确定点光源的运动趋势,并将运算的控制信号传给两台步进电机,使其跟随点光源运动。

当水平方向上的2路光敏三极管测量数值相对接近,同时竖直方向上的2路光敏三极管测量数值也相对接近时,位于竖直传感器中间的激光笔将精确的指向点光源。

同时将光敏三极管检测的信号显示在LCD液晶屏幕上。

该系统主要包含3个模块分别是AD转换模块,LCD显示模块,步进电机控制模块。

其中步进电机的控制是核心,正是通过对步进电机的控制实现对点光源的跟踪,最后会通过proteus进行仿真。

关键词:MSP430;跟踪;AD转换;步进电机;仿真Msp430 microcontroller-based point source tracking systemSoftware DesignDesign DescriptionWith solar energy development, solar energy technologies of the people's lives play more and more important role. some sources of tracing is on the track's needs. The text of the "monolithic integrated circuits to control msp430f149 as the core. Using 4 phototransistor (3DU33) to detect the location of a point source is detected and amplified signal to pass the controller MSP430F149 microcontroller, operation and processing through the MCU to determine trends in the movement of light source, and operation of the control signal transmission to two stepper motors, to follow the point source movement. When the horizontal direction, 2-way phototransistor relatively close to measured values, while 2-way vertical phototransistor on the measured values are relatively close, the sensor is located in the middle of the vertical laser pointer to point to the exact point of light. Phototransistor detected the same time are shown on the LCD liquid crystal screen.This system mainly include three modules is AD conversion module, LCD display module, stepping motor control module. Among them the step motor control is the core, it is through the control of stepping motor of point light realize the tracking. Will finally pass proteus, and simulation of proteus software.Key Words: MSP430; tracking;Ad switch ;stepper motor ; simulation目录1绪论 (1)2硬件组成 (2)2.1MSP430F149简介 (2)2.2步进电机简介 (3)2.2.1步进电机的构造 (4)2.2.2步进电机的运转原理 (4)2.2.3步进电动机的特征 (4)2.3主要电路 (5)2.3.1电流检测电路 (5)2.3.2电机驱动电路 (6)2.3.3 液晶显示电路 (6)2.3.4复位电路 (6)2.3.5 晶振电路 (7)3软件总体方案设计 (8)3.1 C语言基础 (8)3.2 软件开发平台 (9)3.2.1IAR简介 (9)3.2.2IAR应用 (9)3.3主程序模块 (12)3.4信号采集模块 (14)3.5LCD显示模块 (15)3.6步进电机控制模块 (23)4仿真 (26)4.1 Proteus简介 (26)4.2电路仿真 (28)4.3 系统调试结果 (28)5 总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)1绪论当今社会能源日益紧缺,新能源的开发利用成了十分重大的课题。

点光源跟踪系统的研究

点光源跟踪系统的研究

点光源跟踪系统的研究[摘要] 本系统采用MSP430F2274作为控制核心,通过键盘修改参数,全面实现了题目中的基本要求和发挥部分要求。

建立二维坐标,使用两个舵机分别控制随动系统垂直方向和水平方向,使得激光笔能够更加快速准确的指向光源,尤其是当光源沿直线运动时。

当光源移动30cm时,随动系统能够快速自动找到光源。

[关键词] MSP430 随动系统实时跟踪伺服电机一、方案比较与论证本设计要求实现随动系统能够定点找到光源,随动追踪光源,光源沿弧线和直线运动时均能够找到光源等。

根据题目要求,本系统由单片机、LED光源、捕获光强、放大电路、舵机等五个模块构成,各模块经过多个方案的比较与论证,最终提出了使系统最优化的整个系统方案。

系统总体框图如图B-1所示。

1、捕获光强系统模块捕获光强系统模块主要由光敏三极管、激光笔组成。

方案一:一维随动系统,采用一个光敏三极管和一个激光笔的方式。

如图B-2所示。

G为光敏三极管J为激光笔光敏三极管G位于激光笔J的上方,两者在垂直方向处于同一直线上,以光敏三极管为中心可水平转动。

初始调整位置时,光敏三极管的轴线与激光笔的轴线要相交于光源B。

光敏三极管接收来自光源B的光照,如图B-3。

首先找到让光敏三极管扫描一次,得到最大电压值Um,从而找到最大的光强位置,即光源。

当光源发生移动时,光敏三极管接收到的光强减小,此时控制随动系统跟踪光源的运动方向进行移动。

此方案电路简单,容易调整三极管和激光笔的初始位置。

但是光源沿直线运动时,光敏三极管和激光头的轴线不可能交与一点,导致跟踪光源时出现偏差。

由于随动系统只能水平转动不能垂直转动,导致当光源沿直线LM移动时,激光笔不能准确的指向光源,存在固有误差图B-3三极管接受光源示意图方案二:二维随动系统。

采用四个光敏三极管成十字形排列,一个激光笔位于十字中心。

如图B-4所示。

图B-4方案二其中采用一个伺服电机控制L和R两个光敏三极管三极管用于沿水平方向捕获光强,另一个伺服电机控制S和X用于沿垂直方向捕获光强,最终寻找的光源位置为水平扫描和垂直扫描的交点。

点光源追踪系统

点光源追踪系统
中 图分 类 号 :T 2 2 P7
设 计 任 务
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1 0- 9 3 (0 2 8 0 6 — 2 0 6 7 7 2 1 )0 — 0 4 0


系 统 检 测 部 分 可 采 用 摄像 头 ,摄 像 头 高 速 扫 描 ,通 过 分
文 中设 计 的系 统 是 源 自于 2 0年 T 杯 湖 北省 电子 设 计 01 I 大 赛 ,要 求 设 计 并 制 作 一 个 能 够 检 测 并 指 示 点 光源 位 置 的 光
进行位移的检测 ,最终实现跟踪 定位 。
收 稿 日期 :2 2 0 — 6 01 — 50
图 3 L D驱 动 电路 E
作者简介:汪
璇 ,湖北大 学知行 学院计算机与信息工程系 。
第 8期

璇 :点 光 源 追 踪 系 统
6 5
在 硬件 调 试 中调 节 变 阻器 R ,可 看 到 负载 R1上 的 电 V1 流 逐 步 变化 ,变 化 范 围可 达 到 1 0 3 0 , 同 时 也可 观 察 2 - 7 ma 到 L D 灯 的 亮度 逐 渐 增 强 。从 而 实 现 L E ED 灯 电流 变 化 下 的 扫 描 与 跟踪 定 位 。
0e a r
我们 用 了可 调 稳 压 电源 来 给 L D 供 电 , 输 出 电压 能 进 行 精 E 使 密 调节 ,从 而 能 进 行 电流 调 节 , 电路 如 光 源 跟 踪 系 统 示 意 图
二 、方 案 论 证
设 计 要 求 实现 随 动 系 统 能 够 定 点 找 到 光 源 ,随 动 追 踪 光
源 跟 踪 系 统 , 系统 如 图 1所示 。 光源 B 使 用 单 只 l 自光 W

光敏三极管的识别与检测

光敏三极管的识别与检测

光敏三极管的识别与检测展开全文光敏三极管是在光敏二极管的基础上产生的一种具有放大功能的光敏器件,在电路中多用VT 表示。

常见的光敏三极管的实物外形和电路符号如下图所示。

1.光敏三极管的分类与特点光敏三极管按构成可分为 NPN 型和 PNP 型两种,按放大能力光敏三极管可分为普通型和达林顿型两种。

光敏三极管的工作原理可等效为光敏二极管和普通三极管的组合,如下图所示。

如图中所示,b、c 极间的 PN 结就相当于一个光敏二极管,有光照时,光敏二极管导通,由其产生的导通电流I L 输入到三极管的b极,使三极管导通,它的c 极流过的电流就是c 极电流I c(βI L)。

由于光敏三极管的b极输入的是光信号,所以它的外部仅有c、e极两个引脚。

2.光敏三极管的主要参数(1)最高工作电压U ceo最高工作电压是指在无光照的状态下,c、e 极间漏电流未超过规定电流(0.5μA)时,光敏三极管所允许施加的最高工作电压,范围通常在10~50V。

下标中的“o”表示光敏三极管的 b 极开路。

(2)暗电流I D暗电流是指光敏三极管在无光照时c、e 极间的漏电流,一般小于1μA。

(3)光电流βI L光电流是指在有光照时光敏三极管的 c 极电流,一般为几毫安。

(4)最大允许功耗P cm最大允许功耗是指光敏三极管在不损坏的前提下所能承受的最大功耗。

3.光敏三极管的检测(1)光敏三极管引脚的识别普通光敏三极管靠近管键(外壳上突出部位)的引脚或者比较长的引脚为e 极,达林顿型光敏三极管靠近外壳平口的引脚是 c 极。

(2)光敏三极管暗电阻的检测首先,用黑胶布或黑纸片将光敏三极管的受光窗口包住,再将万用表置于“R×1k”挡,测c、e 极间的正、反向电阻,阻值都应为无穷大。

若有阻值,说明其漏电;若阻值为 0,说明其已击穿。

(3)光敏三极管亮电阻的检测首先,让光线照到光敏三极管的受光窗口上,再将万用表置于“R×1k”挡,用黑表笔接c 极,红表笔接e极,测c、e 极间的正、反向电阻,阻值应为10~30kΩ。

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点光源跟踪系统【摘要】:本系统设计以MSP430F169微处理器为控制器点光源自动跟踪系统,点光源跟踪系统由光源检测控制和点动光源两大部分组成。

光源检测控制通过单片机控制两个步进电机,实现激光笔左右上下两个方向运动,可实现精准跟踪光源,点动光源用恒流源控制1W LED发光,光敏三极管构成检测光源位置电路。

系统使用NOKIA3510彩色液晶显示,不仅美观,而且菜单显示使系统可视化。

本系统结构简单,功能强大,系统稳定。

关键词:步进电机MSP430F169 NOKIA3510 光敏三极管一系统整体方案确立与单元模块方案论证及比较本题任务设计并制作一个能够检测并指示点光源位置的光源跟踪系统。

自动跟踪系统要实现检测光源和跟踪光源,通过光敏器件检测光照强度判断光源的位置,辅以微处理器控制电机,电机控制激光笔的左右上下运动来跟踪光源。

有以下两种总的方案可供选择:(1)电机的选择方案论证方案一:实用云台机构。

利用全方位云台内部的两个电机,分别控制激光笔上下、左右转动;这种方案的优点是控制起来较比较方便,机械性能较好,但是市场上云台价格较贵,由于云台通过同步电机实现转动,运动惯性比较大,不易控制。

方案二:控制步进电机。

利用两个步进电机,分别控制激光笔上下、左右向的转动;步进电机控制方便,驱动电路设计容易。

这种方案的优点是经济。

综上所述:考虑到激光笔上下左右运动的角度非常微小,而且步进电机便宜,故选用方案二。

(2)电机驱动模块选择方案一:采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。

L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它工作频率高,一片L298N可以控制1个步进电机,而且还带有控制使能端。

用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。

方案二:用分立元件构成驱动电路。

由分立元件构成电机驱动电路,结构简单,价格低廉,在实际应用中应用广泛。

但是这种电路工作性能不够稳定。

方案三:用高耐压、大电流达林顿陈列—ULN2003做驱动电路。

ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN 达林顿管组成。

U LN2003 工作电压高,工作电流大,灌电流可达500mA,并且能够在关态时承受50V 的电压,输出还可以在高负载电流并行运行。

由于ULN2003结构简单,价格便宜,具有7路输出电流可达500毫安能够驱动步进电机。

考虑性价比、电路结构等,系统选用方案三。

(3)检测光照强度模块的选择方案一:采用多个光敏电阻。

根据AD转换后通过单片机处理反馈于电机驱动来调整激光笔的跟踪,但光敏电阻的检测距离很近,达不到题目的要求。

方案二:采用多个光敏三极管。

根据AD转换后通过单片机处理反馈于电机驱动来调整激光笔的跟踪。

光敏三极管的灵敏度好,检测距离远。

考虑到2m的距离,故选用方案二。

根据上面的方案论证,本系统整体框图如图1所示。

图1 系统整体框图二 理论计算与分析由于点光源在15秒内要以A 为圆心、半径r 约173cm 的圆周在不大于±45º的范围内移动,也就是说15秒内左右运动的电机只转1/4圈,90度。

当电光源运动到不同的位置,点光源与激光笔连线的角度变化,如图2所示:图2 点光源不同位置转动集合示意图 图3 机械结构简单示意图 点光源在原点时,点光源与激光笔连线的角度为1arctan arctan 301.73OB OA θ⎛⎫⎛⎫==≈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。

点光源沿直线LM 左移30cm 时,点光源与激光笔连线的角度为AM 1.757OB 1arctan =arctan 29.63AM 1.757=≈⎛⎫⎛⎫=≈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。

α 点光源与激光笔连线的角度减小θ=0.4°。

由此可见,左右转动角度大,上下转度角度小。

对于电机不可能精确转动这么小的角度,因此在机械结构进行改造。

如图3所示,用步进电机带动尼龙线拉板上移。

经测量步进电机轴周长L 为1.2cm ,距离转轴d= 8.3cm 。

1X=tan *d tan d tan 30*8.3tan 29.3*8.30.13X n =0.Lθ-=-==。

α*上下移动电机只转1/10圈。

对于步进电机可实现。

上下电机拉力只带动底部电机,提供力矩足够大。

为了避免尼龙线弹性,在板子加上50g 的物体。

为了实现慢速精准跟踪光源我们选择型号28BYJ48的步进电机,它的步距角5.625°,1/64的减速比,启动转矩>300g/cm 。

三、电路与程序设计3.1 电路的设计1)电机驱动电路的设计采用ULN2003做驱动。

信号输入端加上拉电阻以提高输入驱动电流。

电路图如4:+5v+3.3V图4步进电机驱动原理图 图5光敏三极管检测光强原理图2)检测光照强度电路的设计采用高灵敏度光敏三极管来检测光照强度,三极管扩大电流的作用。

电路图如5:对于点光源的检测,除了使用高灵敏度的三极管外,三极管的数量和布局的选择也至关重要,在本系统中,三极管的布局采用图6的形式,四个光敏三极管分别检测上下左右四个方位的光强,根据光强来判断光源的位置,进而驱动激光笔的运动。

图6 光敏三极管排列示意图3)系统电源的设计采用2路稳压芯片TL780-05,将电池电压稳压成2路5v 电源,一路专为电机供电,一路为外围电路供电及稳压芯片供电。

同时将其中一路5v 电压通过稳压芯片AMS1117-3.3稳压到3.3v ,为3.3v 外围电路供电。

4)LED 供电恒流源的设计恒流源通过开关电源获得,PWM控制芯片选用UC3525,通过调整PWM辅以反馈电路,使得电流恒定。

改变反馈,来调整电流的值。

通过继电器切换不同采样点来实现负载的恒压、恒流控制。

3.2程序设计1)系统流程图如图7所示系统初始化包括单片机的端口初始化,AD初始化,液晶初始化,及步进电机的初始化,然后进入键盘中断,选择相应的菜单进入不同的子菜单。

子菜单主要包括现场设置及寻光追踪。

2)现场设置流程图如图8所示通过按键上下左右调整使激光头快速找到光源。

3)寻光追踪子流程图如图9所示AD采样,比较1号和3号AD值,使激光笔上下运动。

比较2号和4号AD 值,使激光笔左右运动。

图7系统流程图图8 现场设置子程序流程图 图 9 寻光追踪子程序流程图四、系统测试1、测试仪器1)自制点光源:电光源距地面1m ,以LED 为圆心,半径为60cm 的圆盘,将LED 聚光处理。

2)卷尺:1个,精度1mm 。

3)秒表:1个,精度0.01mm4)三路直流稳压稳流电源:2个,SG1732SC3A 5)万用表:2个 ,MAS8300L 6)电池 2200 m A.h 7.2V 2、 测试结果与分析1)通过设置上下左右键控制电机上下左右运动,可以很快使激光笔光束准确对准电光源。

2) 激光笔光点调偏离点光源中心30cm ,电流为 300m A 。

测试结果如下:表3 右移中心30cm表4 下移中心30cm结果分析:上下偏移校正时,偏离中心位置比左右校正时要小,但对准时间要长,主要因为上下控制电机转动角度比左右控制电机转动角度大很多。

有时,偏差很大有外界干扰。

3)沿圆弧移动,测试结果如下:第一次 能够成功追随光源移动,最大偏移5cm ,时间为8S 。

第二次 能够成功追随光源移动,最大偏移8cm ,时间为9S 。

第三次 能够成功追随光源移动,最大偏移6cm ,时间为8.6S 。

结果分析:偏移量有点大主要因为手动操作时快时慢,造成偏移量大。

4)沿直线LM 左右移30cm ,测试结果如下:第一次 能够成功追随光源移动,最大偏移5cm ,时间为10S 。

第二次 能够成功追随光源移动,最大偏移8cm ,时间为9.5S 。

第三次 能够成功追随光源移动,最大偏移4cm ,时间为11S 。

5)将电光源向左移动20cm ,左右偏移β角度约20°,测试结果如下: 点光源左偏移20°左右时,经过三次测量,能够成功寻到光源。

点光源右偏移20°左右时,经过三次测量,能够成功寻到光源。

测量结果如表5、表6所示:表5 左偏移20° 表6 右偏移20°6)改变电流,是电流在250m A 。

沿直线LM 左右移30cm ,测试结果如下 第一次 能够成功追随光源移动,最大偏移5cm 。

第二次 能够成功追随光源移动,最大偏移7cm 。

第三次 能够成功追随光源移动,最大偏移4cm 。

五、 总结本次设计在硬件上,电路结构比较简单,在软件上连续改进及调试能够基本实现系统所设的要求,并且寻光范围大,适应能力比较好,寻光速度快。

时间有限, 四天三夜,系统设计不够完美,但最终还是完成点光源跟踪系统。

附录:(1)TI芯片列表MSP430F169 1片TL780-05KCS 2片INA128P 1片OP07CP 3片(2)原理图1. A区域电路原理图设计2. 恒流源的设计原理图恒流源通过开关电源获得,PWM控制芯片选用UC3525,通过调整PWM辅以反馈电路,使得电流恒定。

改变反馈,来调整电流的值。

通过继电器切换不同采样点来实现负载的恒压、恒流控制。

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