TRICONEX 8307A TRICONEX _ 山西润盛进出口有限公司

历届全国电子设计竞赛的题目可以分为电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类和自动控制类，在2005年全国大学生电子设计竞赛中，悬挂物体控制系统就是一道典型的自动控制类赛题。本文着重介绍一种基于双单片机的悬挂物体沿板上标出的任意曲线运动的控制系统方案。

1系统设计要求和设计思路

题目要求控制物体沿板上标出的任意曲线运动，如图1所示。曲线在测试时现场标出，线宽1．5cm～1．8cm，总长度约50cm，颜色为黑色；曲线的前一部分是连续的，长约30cm；后一部分是两段总长约20cm的间断线段，间断距离不大于1cm；沿连续曲线运动限定在200s内完成，沿间断曲线运动限定在300s内完成。

根据题目的要求，系统主要实现黑线和断点检测、悬挂物体运动控制等功能。为了说明系统可以实现任意曲线、任意方向的寻迹，以圆形轨迹作为寻迹对象。

悬挂物体初始点A的坐标由键盘输入，初始时刻安装红外探头，由微型步进电机控制的摇臂处于水平位置。系统启动后，微型步进电机驱动摇臂顺时针旋转，最大转角为180°。红外探头的运动轨迹与黑色圆弧会有一个交点B，并记录步进电机转动的角度。通过系统起始点A的坐标和步进电机转动的角度，可求得运动控制下一点B的坐标。求得B点坐标后，控制悬挂物体向该点作直线运动，同时摇臂作逆时针旋转90°，以保证下一个检测交点在其180°搜索范围内。若摇臂旋转180°，仍没有交点，则认为曲线在此处有断点，系统控制悬挂物体按原方向继续前进一个步长，再次进行扫描，以求得下一个检测点的位置。若悬挂物体偏离轨迹，如图2中C点的位置，系统也可通过下一个点的检测让悬挂物体自动回复到轨迹点，因此，本方法可有效纠正轨迹偏差，实现寻迹控制的能力。