[实用新型]一种基于PID闭环调速的帆板控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电子控制领域，尤其涉及一种基于PID闭环调速的帆板控制系统。

背景技术

帆板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。单片机源于20世纪70年代，到现在也有一定的历史，现在单片机越来越成熟，成为一些智能化产品设计者的研究对象。随着社会的发展，智能化已经成为现代产品发展的新趋势，基于微机控制系统的智能化有利于对帆板的控制。是否可以实现远程控制、是否可以进行语音报警，又成为越来越令广大学者感兴趣的研究方向。把单片机与帆板控制系统中角度传感器有效结合起来，就可实现一般领域的角度自动调整控制。

现在一般的电机驱动方案和直流电机很难把帆板吹到60°，限制了帆板的可控性；帆板的重量与帆板的稳定性能也很难达到一个平衡，如果减轻帆板重量则抖动很厉害，如果帆板过重，影响了驱动速度。另外，由于距离和偏向角度的影响，系统的精确性受到了限制，这些都是制约帆板控制系统发展的重要因素。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于PID闭环调速的帆板控制系统，旨在解决帆板在不同的风力大小下控制困难的问题，实现通过对直流风扇风速的控制，调节风力大小，改变帆板的转角。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于PID闭环调速的帆板控制系统，包括：微控制器模块1、倾角传感器2、内部AD采集模块3、键盘管理模块4、液晶屏显示模块5、电机驱动模块6和光电编码测速模块7，所述微控制器模块1的输入端接有键盘管理模块4和内部AD采集模块3，所述内部AD采集模块3的输入端接有用于计算倾斜角度的倾角传感器2，所述微控制器模块1的输出端接有液晶屏显示模块5以及电机驱动模块6，所述电机驱动模块6经过光电编码测速模块7反馈给微处理器模块1。

进一步根据本实用新型所述的基于PID闭环调速的帆板控制系统，所述微控制器模块1包括MC9S12XS128单片机。

进一步根据本实用新型所述的基于PID闭环调速的帆板控制系统，所述倾角传感器2的电路使用MMA7260Q输出的模拟信号输入到MC9S12XS128单片机的模拟量转换通道，经过ADC转换形成对应的数字量，从而实现数字倾角传感器。

进一步根据本实用新型所述的基于PID闭环调速的帆板控制系统，所述键盘管理模块4电路由ZLG7289A实现。

进一步根据本实用新型所述的基于PID闭环调速的帆板控制系统，所述液晶屏显示模块5采用ILI9325为控制器的TFT液晶显示屏，分辨率为240×320，能达到26万色，本系统采 用STC12C5A60S2对液晶屏显示模块进行驱动，在通过主控制器的串口与之进行通信，实时显示数值。

进一步根据本实用新型所述的基于PID闭环调速的帆板控制系统，所述电机驱动模块6电路由两块BTS7960半桥驱动芯片及若干电阻、接口组成；所述两块BTS7960半桥驱动芯片的第1管脚、第5管脚均接地，第7管脚均接7.2V电压，所述两块BTS7960半桥驱动芯片的第4管脚与第8管脚相连且与开关器P4相连，所述BTS7960半桥驱动芯片U2的第3管脚与电阻R2相连，R2的另一端与数字量输出相连；所述BTS7960半桥驱动芯片U2的第2管脚与电阻R4相连，R4的另一端与开关器P4相连；所述BTS7960半桥驱动芯片U3的第3管脚与电阻R3相连，电阻R3的另一端与数字量输出相连；所述BTS7960半桥驱动芯片U3的第2管脚与电阻R5相连，电阻R5的另一端与开关器P3相连；两块BTS7960半桥驱动芯片的第6管脚均置空。

进一步根据本实用新型所述的基于PID闭环调速的帆板控制系统，所述光电编码测速模块7包括一个双电压比较器LM393AN、若干电阻及电容；所述比较器的输出端7分两路，其中一路与电阻R9相连，电阻R9的另一端与滑动变阻器R7的一个固定端相连，另一路作为信号输出，所述比较器的正相输入端5与电阻R8相连，电阻R8的另一端与滑动变阻器R7的滑动端相连，所述比较器的反相输入端6分两路，一路与电阻R11相连，一路与开关器P6的第1管脚相连，其中，电阻R11的另一端接地，滑动变阻器R7的另一个固定端接地；所述开关器P6的第3管脚分两路，一路接地，另一路与电容C9相连,电容C9的另一端与数字量输出相连；所述开关器P6的第4管脚与电阻R10相连，电阻R10的另一端与数字量输出相连。

本实用新型与现在技术相比，其有益效果在于：

1.选择合适的驱动方案和电机，可以将帆板吹到60°，增加了帆板的可控范围；