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基于单片机的滑板车辅助控制系统设计(附件)【字数:7235】

2024-11-03 15:04编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要出行工具是人们日常交通生活中必不可少的一项,在当今世界,有各种类型的交通工具。为了在降低工具自身重量的前提下,增加其载重量,设计一款运用锂电池为便携式滑板车提供能源,通过控制器,霍尔元件等电路或元件驱动电机,并通过其他电路实现控制车速、车灯、扬声器等其他功能。 本文介绍的软件设计主要是以单片机STM32F103ZET6作为系统的主控制器,控制系统电路对电机运行速度、电池电压进行实时检测和监控、采用了模数转换程序,通过数码管可显示当前速度与电池电量。
[Key words] transportation; STM32 single chip microcomputer; hall sensor ;Analog to digital converter; Nixie tube display 目 录
一、引言 1
(1)电动滑板车发展背景和意义 1
(2)本文主要研究内容 1
二、方案设计及元器件选择 2
(1)方案设计 2
(2)STM32F103ZET6单片机简介 2
(3)霍尔传感器简介 3
(4)压电式蜂鸣器简介 3
(5)数码管显示器简介 4
(6)按键简介 4
(7)电磁继电器简介 5
(8)扬声器简介 5
三、硬件电路设计 6
(1)STM32F103ZET6单片机特点 6
(2)STM32F103核心板电路模块 6
(3)电机转速检测电路设计 8
(4)按键控制电路设计 8
(5)数码管显示电路设计 9
(6)主扬声器控制电路设计 9
(7)电磁继电器和蜂鸣器控制电路设计 10
四、系统软件设计 11
(1)辅助控制系统的主程序流程 11
(2)驱动程序设计 11
(3)检测电源电压子程序流程 12
(3)数码管显示电路子程序流程 14
(4)独立按键子程序设计 16
五、安装与调试 18
六、总结 20
七、参考文献 21< *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
br /> 八、致谢 22
九、附录 23
附录一:电路板图 23
附录二:元件列表 25
附录三:主程序 26
一、引言
(1)电动滑板车发展背景和意义
随着人们生活水平的提高,城市居民大多居住在高层建筑中,人们的交通问题也越来越受到重视。在日常生活中人们使用的交通工具,例如电动车、自行车、汽车等,这些交通工具给我们带来便利是可想而知的,但如果它们没有动力,困难也是很显然的。在使用过程中由于本身体积限制可能无法到达目的地,或者觉得短距离使用上述工具搬运重物不太方便。于是,设计的这款电动滑板车为人们提供便利和速度的同时,在增加骑行趣味也具有重要意义。
(2)本文主要研究内容
本课题以选用了STM32F103ZET6单片机作为主控电路板,本文将分成多个部分来对软硬件进行设计,为将设计过程合理化,提高研发效率,本课题将通过高效的系统模块分割法,将整个系统划分为多个功能模块,它在工作过程中能够对电机转速、电源电压进行实时数据监测,系统能够通过各种传感器进行精准测量,同时能够将检测到的数据显示在数码管上供用户进行实时查看,与此同时用户根据自身的感受进行手动调整以及进一步操作。
二、方案设计及元器件选择
(1)方案设计
辅助控制系统的工作流程如下: 系统通过STM32F103ZET6内部AD检测电源电压,由单片机进行数据处理,得到最终电源电压值;与此同时,通过芯片内部程序设定检测霍尔元件的频率,并对数据进行处理,得到最终电机转速;将上述频率值和电压值通过数码管显示,同时用户根据系统所显示的数据进行加速、减速、以及其他操作。
(2)STM32F103ZET6单片机简介
为了实现各项指标功能需求,本次毕业设计选用的主控是STM32F103ZET6单片机(以下简称32单片机),这款微型控制器的研发方案资料非常丰富,便于对辅助控制系统的研发设计,在对相关资料的查阅过程中,可以知道越来越多的研发人员青睐于采用32单片机来配置核心主控,这主要是考虑到32单片机强大的数据处理能力和多样化的外围功能模块,本论文将它设计成辅助控制系统的主控芯片,能够大大提升系统整体性能指标。本课题对32单片机的开发资料进行了搜集,使用了 ARM架构的32位CortexM3 CPU内核,但是做了很多的改进使得芯片具有其他芯片不具备的功能。并且结合存储器、定时器、总线管理器以及管脚资源模块等一些部分,设计了32单片机的硬件结构,这个核心具有对数据的8位运算性能,在片外时钟信号的搭配下,能够工作在32.768MHz速率的主频下,用户能够采用C程序语言来构建驱动代码,来完成对32单片机的软件驱动。本次毕业设计将通过keil软件构建开发平台,编写C语言程序代码,从而实现各项预期功能指标。

图 21 STM32F103ZET6芯片实物图
主控芯片
●高达72MHZ系统时钟;
● 512K Flash,64K RAM;
●三个十二位模数转换器;
●二通道十二位D/A转换器;
●十二通道DMA控制器
●十一个定时器 ;
●五个USART接口;
●三个SPI接口;
●CAN接口;
● USB 2.0全速接口; 图22 STM32F103ZET6引脚图

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