2005年電子大賽二等獎(jiǎng)凌陽SPCE061A 懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)江蘇大學(xué)張壽龍?zhí)镎讐沮w生祿

1、總體設(shè)計(jì)方案的硬件連接圖如圖2.2所示。懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（6）作者：江蘇大學(xué)張壽龍?zhí)镎讐沮w生祿來源:凌陽科技教育推廣中心錄入：隨風(fēng)字A摘要：本系統(tǒng)以凌陽SPCE061A單片機(jī)為控制核心，采用 L298芯片作為兩只步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊,利用1X4鍵盤完成對(duì)相關(guān)參數(shù)的設(shè)定， 采用液晶顯示器顯示參數(shù)信息，采用1個(gè)反射式光電傳感器來檢測 板上所標(biāo)黑線的位置；使用了一套精確的軟件算法，有效地實(shí)現(xiàn)了兩路電機(jī)的配合轉(zhuǎn)動(dòng)，使得懸掛物體能 夠按照幾種不同的設(shè)定路徑準(zhǔn)確移動(dòng)，完成題目的各項(xiàng)要求。一、方案論證1、單片機(jī)的選擇方案一：采用89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)軟件編程自由度大，可用編程實(shí)現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制。

2、51單片機(jī)在線操作不易掌握,但是89C51需外接模數(shù)轉(zhuǎn)換器來滿足數(shù)據(jù)采樣，硬件電路相對(duì)復(fù)雜。另外, 需要用仿真器來實(shí)現(xiàn)軟硬件調(diào)試，較為繁瑣。方案二：采用凌陽SPCE061A單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，該單片機(jī)內(nèi)部資源豐富，集成了 A/D, D/A，易于數(shù)據(jù)的采集, 同時(shí)由于其在線仿真技術(shù)，軟硬件調(diào)試方便，對(duì)于電子設(shè)計(jì)競賽這種時(shí)間緊，任務(wù)多的開發(fā)來說是極為有 利的。基于上述分析，我們擬選擇方案二。2、電機(jī)的選擇方案一：采用直流 電機(jī)控制 懸掛物體的運(yùn)動(dòng)，直流電機(jī)力量大，能獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動(dòng)速度快, 但由于存在機(jī)械觸點(diǎn)，直流電機(jī)容易產(chǎn)生噪聲，而且單獨(dú)使用時(shí)不能完成位置控制，需要配以傳感器才能 控制定位。方案

3、二：采用步進(jìn) 電機(jī)控制懸掛物體的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)不需要使用傳感器就能精確定位，而且通 過給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉(zhuǎn)動(dòng)，定距運(yùn)動(dòng)較精確。雖然步進(jìn)電機(jī)不能高速轉(zhuǎn)動(dòng)，但根據(jù)題目要 求的時(shí)間和移動(dòng)距離，步進(jìn)電機(jī)完全能夠符合要求，是該種要求下廣泛使用的一種電機(jī)?；谏鲜隼碚摲治?，我們擬選擇方案二。3、黑線檢測模塊選擇檢測板上黑線的基本原理是：光線照射到板上并反射，由于黑線和白紙的反系數(shù)不同，根據(jù)接收到的 反射光強(qiáng)弱判斷是否黑線。方案一：可見光發(fā)光二極管與光敏二極管組成的發(fā)射-接收電路。這種方案的缺點(diǎn)在于其他環(huán)境光源會(huì) 對(duì)光敏二極管的工作產(chǎn)生很大干擾，一旦外界光亮條件改變，很可能造成誤判和漏判，即

4、使是采用超高亮 發(fā)光二極管可以降低一定的干擾，但這將增加額外的功率損耗。方案二：脈沖調(diào)制的反射式紅外發(fā)射-接收器。采用帶有交流分量的調(diào)制信號(hào)，可以大幅的減少環(huán)境光 源的直流分量的干擾，但由于該紅外發(fā)射管的最大工作電流取決于平均電流，該最大電流需要通過調(diào)節(jié)占 空比來調(diào)節(jié)；而且需要添加額外的電路和程序，本題中并不需要很大的電流，故不需要采用該管子。方案三：不調(diào)制的反射式紅外發(fā)射-接收器。由于采用紅外管代替普通可見光管，可以有效的降低環(huán)境 光源的干擾，尺寸小、質(zhì)量輕、靈敏度高，對(duì)輔助裝置的要求最少，對(duì)人眼無傷害，采用不調(diào)制的反射式 紅外發(fā)射-接收器完全可以有效的降低干擾，而且方便可行，能夠準(zhǔn)確的實(shí)施

5、檢測。基于上述考慮，我們決定采用方案三。4、電源的選擇方案一：所有器件都采用單一電源。這樣供電雖然比較簡單，但是由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間電流很大，而 且給定脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)電流波動(dòng)較大，會(huì)造成電壓不穩(wěn)、有毛刺等干擾，對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的干 擾，缺點(diǎn)十分明顯。方案二：雙電源供電。將電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源（12V）和單片機(jī)的供電電源（5V）完全隔開，這樣設(shè)計(jì)可以徹 底消除電機(jī)驅(qū)動(dòng)所造成的干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。基于上述考慮，所以我們選擇方案二。5、顯示的選擇方案一：用LED數(shù)碼管顯示設(shè)定的坐標(biāo)，本題中只需要六只LED數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示即可以顯示X軸 和Y軸的坐標(biāo)，優(yōu)點(diǎn)是接口簡單，易于控制，缺點(diǎn)是只能用于比較

6、簡單的數(shù)字顯示。方案二：用LCD液晶顯示器顯示，優(yōu)點(diǎn)是能顯示更多的字符，有著良好的人機(jī)界面，缺點(diǎn)是控制比較 復(fù)雜。由于凌陽SP CE061A單片機(jī)有著豐富的硬件資源，加上現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展對(duì)人機(jī)界面的要求越來越高?；谏鲜隹紤]，所以我們選擇方案二。二、詳細(xì)軟硬件設(shè)計(jì)根據(jù)題目要求和上述論證，本系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖2.1。LCD顯示器圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖硬件連接圖2.21、硬件設(shè)計(jì) (1 )單片機(jī)最小系統(tǒng)由凌陽單片機(jī)SP CE061A及鍵盤和LCD顯示器組成。SP CE061A是凌陽科技推出的一款16位結(jié)構(gòu)的 叮nSP系列微控制器。SPCE061A里內(nèi)嵌32K字的閃存(Flash )，較高的處理速度使

7、叮nSP能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。SP CE061A單片機(jī)內(nèi)置8路ADC 2路DAC且集成開發(fā)環(huán)境中，配有很多語音播放API函數(shù)，用SPCE061A實(shí)現(xiàn)語音播放極為方便。另外，該芯片內(nèi)置在線仿真、編程接口，可以方便實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試。考慮到本題目所應(yīng)用的復(fù)雜程度和系統(tǒng)資源的分配，采用最簡單的直接1X 4鍵盤數(shù)據(jù)輸入端口。顯示模塊用的是 OCM4X8液晶顯示器，它是128 X 64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置國標(biāo) GB2312碼簡體中文字庫(16X 16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8 X 16點(diǎn)陣)及64X 256點(diǎn)陣顯示RAM(GDRAM。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫

8、面移位、睡眠模式等。界面比較豐富，人機(jī)操作更直觀。其外接接口可直接與 CPU連接，提供兩種方式來連接微處理機(jī):8-位并行方式和串行方式。串行進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以節(jié)省單片機(jī)資源。本系統(tǒng)中就用了串行方式。(2)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中選用二相四拍步進(jìn)電機(jī)，L298N (用于輸入標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平、輸出電壓、電流要求比較高的驅(qū)動(dòng)電路，諸如繼電器、電磁閥、DC或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備中)作為雙橋驅(qū)動(dòng)器件。每次繞組受到激勵(lì)，電動(dòng)機(jī)軸就旋轉(zhuǎn)一圈的幾分之一。為使其正確的旋轉(zhuǎn)，繞組必須按正確的順序受到激勵(lì)。若勵(lì)磁信號(hào)正向傳送,則步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)；勵(lì)磁信號(hào)反向傳送，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。由脈沖信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)，故調(diào)節(jié)脈沖信

9、號(hào)的頻率便可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。L298N內(nèi)電路如圖 2.3。圖2.3L298N內(nèi)電路由電路可知，二相四拍電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式輸入如表2.1。表2.1二相四拍電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式輸入ABCD11000110001110012.4。利用單片機(jī)很容易滿足步進(jìn)電機(jī)的工作條件，且容易控制。電路連接見圖D4TAAJ2!l11BJC10!D1 1mMi U FW11mwi11L 1111 cD5DSD7D81 1,SE113E2C1圖2.4L298N的電路連接示。(3)光電檢測模塊的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為了檢測板上黑線的位置，在懸掛物體中心上固定一個(gè)反射式紅外發(fā)射-接收器。具體電路如圖2.5所10kI 100kF圖2.

10、5 反射式紅外發(fā)射-接收器電路發(fā)射部分采用紅外發(fā)射管，實(shí)現(xiàn)檢測系統(tǒng)信號(hào)的輸出。接收部分的光敏二極管在不同的的光照強(qiáng)度下，電阻值會(huì)大幅改變。本實(shí)驗(yàn)中，我們把電路參數(shù)設(shè)置為只對(duì)黑色敏感。當(dāng)檢測不到黑線時(shí)，發(fā)射管 發(fā)出的紅外光經(jīng)板面反射后被接收管接收，接收管導(dǎo)通，斯密特管輸出低電平，當(dāng)檢測到黑線時(shí)，發(fā)射管I/O 口的高低電平來判斷電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方發(fā)出的紅外光不能被反射，斯密特管輸出高電平，單片機(jī)通過檢測 向。由于是采用四個(gè)方向的同時(shí)檢測，故單片機(jī)的判斷能力就明顯提高，縮短了檢測判斷時(shí)間，同時(shí)也增 強(qiáng)了糾錯(cuò)能力。2、軟件設(shè)計(jì)主程序要完成上述任務(wù)，并且控制的比較準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)的算法很重要。尤其是懸掛物體從一個(gè)位

11、置坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置坐標(biāo)的算法，是實(shí)現(xiàn)任務(wù)的基礎(chǔ)。按照題目要求在lOOcmX 80cm的圖上定出各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，現(xiàn)在以左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，以一厘米為一個(gè)單位，標(biāo)出橫軸和縱軸的數(shù)據(jù)，如圖2.6。用x和y來表示坐標(biāo)的位置，用I表示左邊的繩子的長度，用 r表示右邊的繩子的長度（注意:我們這里的長度是指懸線與滑輪的觸點(diǎn)和圖中任一點(diǎn)（X, y）間的直線距離）。x和y與I和r的關(guān)系函數(shù)如下:/二 Jq+E： + (1巧-為2r = J(94R2+(115-y)2現(xiàn)在我們來計(jì)算出相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的拍數(shù)。設(shè)初始位置坐標(biāo)為（x1，y1），目標(biāo)位置為（x2，y2）時(shí)， I和 r為I和r的微小變量:務(wù)子程序模塊的調(diào)用等

12、。其流程圖如圖2.7。AmA&二山X36W2膩 A0 二MX36W2膩又知我們采用的二相四拍步進(jìn)通過 I和r的變化，就可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)拍數(shù)，進(jìn)而控制物體的移動(dòng)。根據(jù)圓周的數(shù)學(xué)關(guān)系，要使懸物左右相應(yīng)移動(dòng)I、r，則左右兩電機(jī)需轉(zhuǎn)動(dòng)過的角度為:電機(jī)，每一步進(jìn)為1.8 ，則得到左右兩個(gè)電機(jī)需轉(zhuǎn)動(dòng)的拍數(shù)為:由此我們就可以根據(jù)上面的計(jì)算來控制電機(jī)輸出脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)以一定的步進(jìn)節(jié)拍運(yùn)轉(zhuǎn)，拖動(dòng)懸掛物體從初始位置運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置了。本系統(tǒng)外圍電路比較簡單，但是軟件設(shè)計(jì)相對(duì)較復(fù)雜。既要考慮系統(tǒng)完成任務(wù)的具體執(zhí)行，又要考慮總體組成的易于實(shí)現(xiàn)性。從軟件的功能方面看，主程序主要完成坐標(biāo)設(shè)置，鍵盤的掃描及其顯示，相應(yīng)任開

13、始系統(tǒng)初始化鍵盤掃描取譴值NYYY調(diào)用曲翩毎艮蹤程序是否有爆按下?是艮即2鍵?疋Key4鍵?Y調(diào)用定點(diǎn)同程序調(diào)用自定輛越程序調(diào)用畫圓程序SD顯示菜單和坐標(biāo)清看門狗圖2.7 主程序程序流程圖在發(fā)揮部分（1）中，要求能夠顯示物體中畫筆所在位置的坐標(biāo)。本系統(tǒng)主模塊中把此項(xiàng)功能獨(dú)立出去，放在坐標(biāo)計(jì)算后，直接輸出并在LCD顯示。這樣就與任務(wù)子程序的調(diào)用分離開來，易于實(shí)現(xiàn)。（2）定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)程序定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中不需要關(guān)心懸掛物體在運(yùn)行過程中的軌跡，只考慮原點(diǎn)與設(shè)定點(diǎn)之間的距離，根據(jù)這一距 離，利用公式直接計(jì)算出左右兩根繩子最終應(yīng)該收放的相對(duì)距離，根據(jù)這一距離控制電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。則基于原點(diǎn)坐標(biāo)（0，0），設(shè)定坐標(biāo)（X,

14、y），和兩邊的繩子的長度的函數(shù)關(guān)系為:設(shè)定點(diǎn)左右繩長，J = j(15+滬+(1 巧*)2防95刁吋15原點(diǎn)左右繩長,4 = 715M15=lli97cmFq二9寧+111 = 149.16cin左右電機(jī)運(yùn)線所需差值,A/ =幾-11 )97Af二r廠149.16其步進(jìn)角度為,2 膩3 141593.14159代入電機(jī)步進(jìn)單位1.8 ，得左右電機(jī)步進(jìn)拍數(shù)，ATJV -_L=63.662A/】1於A# 兀=63.662加1.8其實(shí)現(xiàn)程序流程圖如圖 2.8所示。圖2.8定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)程序流程圖（3）自定義軌跡程序在自定義軌跡模塊中需要讓懸掛物體沿任意設(shè)定形狀的一條曲線來運(yùn)行。在該模塊中，設(shè)定的曲線是一條

15、一個(gè)周期的正弦波，該正弦波的波長是72cm,從（0，25）沿軌跡走到（72, 25），幅值為20cm其72個(gè)數(shù)據(jù)，基本可以達(dá)到精度要求?；驹硎窃诔绦蛑蓄A(yù)先設(shè)計(jì)一個(gè)正弦波坐標(biāo)表格，表中放置正弦波初始點(diǎn)坐標(biāo)（0, 20），則所行軌跡上各點(diǎn)（x，y）坐標(biāo)為:X 二 0 +72x arc$in(360XjU72)y 二 2H 20 X ar 泗(360 吹削 72)其中k為0， 1, 2， 3,72。依次計(jì)算k=0, k=1, k=2 ,，直到k=72所對(duì)應(yīng)的（x , y）坐標(biāo)值數(shù)據(jù)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，單片機(jī)每控制電機(jī)拖動(dòng)懸掛物體到一個(gè)位置前，會(huì)先查正弦波表，將查表得到的坐標(biāo)結(jié) 果按照定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)模塊的算法

16、算出左右兩線與上一個(gè)位置的長度差，以及各個(gè)電機(jī)所需轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和拍數(shù)。這樣從微觀上看還是從一個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)，從宏觀上看就是一個(gè)連續(xù)的正弦波形圖了。選取的取樣點(diǎn) 越多，運(yùn)動(dòng)的軌跡就越精確。程序流程圖如圖2.9所示。開始圖2.9自定軌跡程序流程圖（3）圓形軌跡運(yùn)動(dòng)模塊R，圓心（XC，yc）（運(yùn)行前設(shè)置）為參考點(diǎn)，為滿足精確度，共設(shè)定取樣點(diǎn)為N個(gè),算出每一個(gè)點(diǎn)（X，y）的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。則坐標(biāo)計(jì)算公式與（ 2）相似，要讓電機(jī)控制 懸掛物體走圓形軌跡，只要在程序中建立一張圓形軌跡坐標(biāo)表，單片機(jī)在 運(yùn)行中不斷去查表，以獲得下一步的位置坐標(biāo)。本程序中以半徑其中BI為角度值（單位弧度），為Nn /45。代

17、入預(yù)定數(shù)值:R=25cm N=( 1，2,90)，BI取值為n /45，2n /45，3n /45，90 n /45。為:x =(別x2?r/36Q)尸幾+恥池(創(chuàng) x27r/360)按下面公式,依次計(jì)算得到90兀+ 25xco$（別 詢180）=兒+ 2了乂$皿（月幾開門80）個(gè)采樣點(diǎn)的坐標(biāo)值。程序運(yùn)行時(shí)，先讀取圓心坐標(biāo)值，由軟件程序算出圓形坐標(biāo)表。通過不斷的查詢表格可以獲得相應(yīng)的以及各個(gè)電機(jī)所坐標(biāo)信息， 按照定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)模塊的算法算出懸物在前一位置和后一位置左右兩線的長度差, 需轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和拍數(shù)。圓形軌跡程序流程圖如圖 2.10所示。進(jìn)入第二層繼續(xù)查詢。這四個(gè)點(diǎn)正面分布如圖2.11。圖 2.1

18、0圓形軌跡程序流程圖軌跡跟蹤程序在該程序模塊中，題目要求懸掛物體沿現(xiàn)場任意標(biāo)示的軌跡運(yùn)行。在懸掛物體運(yùn)行過程中需要有尋跡1個(gè)紅外反射對(duì)管，以完成反饋，這樣才能對(duì)懸掛物體的行進(jìn)路線進(jìn)行糾偏。我們?cè)趹覓煳矬w底下安裝了 對(duì)反饋信號(hào)的采樣。由上面硬件介紹可知，當(dāng)對(duì)管被黑色物體擋住時(shí)，接收管沒有反射光源照射，則其輸 出端為高電平，反之為低電平。單片機(jī)通過不斷查詢采樣信號(hào)端的狀態(tài)，控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。在此模塊的算法中，首先確定待尋軌跡初始位置的坐標(biāo)，以此坐標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)尋找待尋軌跡的下一個(gè) 點(diǎn)。尋下一點(diǎn)程序是本模塊的關(guān)鍵。為了能夠準(zhǔn)確找到該點(diǎn)的下一個(gè)點(diǎn)，我們定義了兩層查詢結(jié)構(gòu)。第一層是記住該點(diǎn)，并以這一點(diǎn)為中心

19、，向上行進(jìn)1cm,若傳感器信號(hào)輸出端為低電平，則按此方向1cm若沿某方向檢測向上運(yùn)動(dòng)；若為高電平，則回到記憶點(diǎn)。按照上述方法依次向右、向下、向左行進(jìn) 出低電平，則在此點(diǎn)開始下一點(diǎn)的查詢；若檢測輸入信號(hào)始終為高電平，則在懸掛物體回到記憶點(diǎn)以后,+ H 1 cm圖 2.11懸物運(yùn)動(dòng)第一層查詢點(diǎn)分布第二層查詢?cè)诘谝粚硬樵儧]有結(jié)果的情況下進(jìn)行。首先使懸掛物體沿與x、y軸分別成45、135的方向行進(jìn)，行進(jìn)距離為 2cm，到第1點(diǎn)，若檢測為低電平，則在此位置進(jìn)行新一輪的下一點(diǎn)查詢；若檢測為高電平，則水平行進(jìn)到與記憶點(diǎn)的y坐標(biāo)相交的位置，為第 2點(diǎn)。若為高電平，則沿水平方向繼續(xù)行進(jìn)到與第若此時(shí)檢測信號(hào)為低電

20、平，則開始新一輪的下一點(diǎn)查詢;一點(diǎn)關(guān)于記憶點(diǎn)y坐標(biāo)對(duì)稱的位置，是第 3點(diǎn)。若檢測為低電平，則在此位置進(jìn)行新一輪的下一點(diǎn)查詢;若檢測為高電平,則豎直行進(jìn)到與記憶點(diǎn)的x坐標(biāo)相交的位置，是第 4點(diǎn)。若檢測為低電平，則在此位置進(jìn)行新一輪的下一點(diǎn)查詢;若檢測為高電平,則豎直行進(jìn)到與第三點(diǎn)關(guān)于記憶點(diǎn)的x坐標(biāo)對(duì)稱的位置，是第 5點(diǎn)。若檢測為低電平，則在此位置進(jìn)行新一輪的下一點(diǎn)查詢;若檢測為高電平,則水平行進(jìn)到與第二點(diǎn)關(guān)于記憶點(diǎn)的x坐標(biāo)對(duì)稱的位置，是第 6點(diǎn)。若檢測為低電平，則在此位置進(jìn)行新一輪的下一點(diǎn)查詢;若檢測為高電平,則水平行進(jìn)到與第五點(diǎn)關(guān)于記憶點(diǎn)的y坐標(biāo)對(duì)稱的位置，是第 7點(diǎn)。若檢測為低電平，則在此位

21、置進(jìn)行新一輪的下一點(diǎn)查詢;若檢測為高電平,則豎直行進(jìn)到與第七點(diǎn)關(guān)于記憶點(diǎn)的x坐標(biāo)對(duì)稱的位置，是第 8點(diǎn)。若檢測為低電平，則在此位置進(jìn)行新一輪的下一點(diǎn)查詢;若檢測為高電平，則證明已無軌跡可尋，退出跟蹤程序的運(yùn)行。這八個(gè)點(diǎn)的正面分布為圖2.12。/圖 2.12懸物運(yùn)動(dòng)第二層查詢點(diǎn)分布軌跡跟蹤程序流程圖如圖2.13。圖 2.13軌跡跟蹤程序流程圖檢測到低電平信號(hào)以后，根據(jù)上面通用的算法，可知坐標(biāo)差值，進(jìn)而算得電機(jī)運(yùn)行的步進(jìn)拍數(shù)。三、測試說明1、測試儀器海星順達(dá)科技806秒表：最小刻度值：1/5S地牌3米卷尺(JC-353W-4):精度0.001m2、測試數(shù)據(jù)鍵盤設(shè)定坐標(biāo)點(diǎn)測試通過鍵盤設(shè)定(0， 0)

22、(80，100)之間的任何一點(diǎn)的坐標(biāo)，結(jié)果正確，準(zhǔn)確率100%。自定義軌跡測試測試數(shù)據(jù)如表3.1所示。次數(shù)123起始點(diǎn)(0， 25)（1, 24）（1, 25）終止點(diǎn)（72,25）（70,24）（71,23）所用時(shí)間(s)50.048.549表3.1自定義軌跡測試記錄測試中設(shè)定的路徑是一個(gè)周期的正弦波，測試顯示物體實(shí)際運(yùn)行的軌跡與算法中理論設(shè)定的軌跡基本相符，而且所畫波形比較圓滑，誤差很小，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。圓周運(yùn)動(dòng)測試測試數(shù)據(jù)如表3.2所示。次數(shù)123圓心（40,50）（40, 50）（50, 30）直徑(cm)525151直徑誤差(cm)211所用時(shí)間(s)908988圓周運(yùn)動(dòng)測試記錄表3.2通過測試，我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際測得的直徑總是稍有偏大，但在誤差范圍之內(nèi)，我們分析原因