方案論證與比較樣本

1、目錄目錄錯誤!未定義書簽。一、控制模塊： 錯誤!未定義書簽。二、電機模塊： 錯誤!未定義書簽。三、步進電機的驅(qū)動選擇：錯誤!未定義書簽。四、顯示模塊： 錯誤!未定義書簽。五、圖像采集模塊：錯誤!未定義書簽。六、通信模塊：錯誤!未定義書簽。七、黑線探測（尋跡）模塊錯誤!未定義書簽。八、位置傳感模塊錯誤!未定義書簽。九、溫度傳感器模塊錯誤!未定義書簽。信號類模塊總結：錯誤!未定義書簽。十、微信號檢測電路錯誤!未定義書簽。十一、移相網(wǎng)絡設計錯誤!未定義書簽。十二、運放型號的選擇錯誤!未定義書簽。十三、聲響模塊錯誤!未定義書簽。十四、角度傳感器的選擇錯誤!未定義書簽。十五、角度傳感器的固定錯誤!未定義

2、書簽。一、控制模塊：FPGA為系統(tǒng)的控制器一一FPGA能夠?qū)崿F(xiàn)各種復雜的邏輯功能，模塊大，密 度高，她將所有器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，而且可 適用EDA軟件仿真、調(diào)試，易于進行功能控制FPGA采用并行的輸入輸出方式, 提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實時系統(tǒng)的控制核心。經(jīng)過輸入模塊將 參數(shù)輸入給FPGA, FPGA經(jīng)過程序設計控制步進電機運動，可是由于本設計對數(shù) 據(jù)處理的時間要求不高，F(xiàn)PGA的高速處理優(yōu)勢得不到充分體現(xiàn)，而且由于集成 度高，使其成本偏高，同時由于芯片的引腳較多，實物硬件電路板布線復雜， 加重了電路設計和實際焊接的工作。51單片機一一傳統(tǒng)的51單片機廣

3、為應用，具有使用簡便、價格便宜等優(yōu)點, 器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令 系統(tǒng)，片內(nèi)置用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大AT89C51單片機 可靈活應用于各種控制領域?？墒瞧溥\算速度較慢，功能相對單一，難以實現(xiàn)較 為復雜的任務要求。MSP430F149MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令 集結構，具有豐富的尋址方式、簡潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大 量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算，還有高效的查表處理指令。 而且MSP430單片機還具有處理能力強、運算速度快和超低功耗等優(yōu)點。MC9S12XS1

4、28是一款功能強大的16位微控制器，具有豐富的片上資源, 包括10位精度的ADC、強大的定時器、串行口等，支持浮點型運算，而且還 有精密的比較器，大容量的RAM和ROM,在工業(yè)環(huán)境有較廣泛的應用。凌陽公司的SPCE061A單片機該單片機I/O 口資源豐富，并集成了語音 功能。芯片內(nèi)置J TAG電路，可在線仿真調(diào)試，大大簡化了系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的復雜 度。二、電機模塊：直流電機一一直流電機力量大，能獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動速度快，調(diào) 速范圍廣且方便，易于平滑調(diào)節(jié)和控制，可靠性高，調(diào)速時的能量損耗較小和 過載、起動、制動轉(zhuǎn)矩大、低速性能好，運行平穩(wěn)、噪音低和效率高等優(yōu)點。 但由于其控制精度較低，不能精確

5、的轉(zhuǎn)動固定角度。直流電機轉(zhuǎn)軸不能”令行禁資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。止，可是能夠經(jīng)過檢測角度然后采取斷電使電機停止轉(zhuǎn)動，而且能夠調(diào)整程序 使電機能夠根據(jù)擺桿的角度調(diào)整轉(zhuǎn)速與方向。步進電機一一步進電機不需要使用傳感器就能夠經(jīng)過給的的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)過固 定的角度，而且能夠控制轉(zhuǎn)動速度，定距運動較精確。步進電機只有周期性的誤 差，而無累積誤差，使得它在速度、位置等控制領域的控制操作非常簡單。另 外步進電機還有動態(tài)響應快易于起停，易于正反速及變速等優(yōu)點。但步進電機 的功率相對較少，轉(zhuǎn)速不高，而且是一令一轉(zhuǎn)，在運行時噪音大、高速扭矩小, 啟動頻率低，價格較高。（機翼電機模塊：

6、直流電機又分為直流無刷電機和直流有刷電機。有刷電機一一有刷電機具有啟動快、制動及時、可在大范圍內(nèi)平滑地 調(diào)速、控制電機相對簡單等特點。但有刷電機使用時功耗大、轉(zhuǎn)速低、壽命 短、噪聲大且極易磨損。無刷電機一一無刷電機的控制電路相對復雜，但無刷電機的功耗只有有 刷電機的1/3,壽命是有刷電機的4倍，但轉(zhuǎn)速也遠高于有刷電機，且低噪音、 低干擾且絕對無磨損。）三、步進電機的驅(qū)動選擇：單電壓驅(qū)動一一單電壓驅(qū)動是指電動機繞組在工作時，只用一個電壓電 源對繞組供電，她的特點是電路簡單，一般只用于小功率步進電機的驅(qū)動。雙電壓驅(qū)動一一雙電壓驅(qū)動是用來提高電阻的方法使繞組中的電流上升 波形變陡。她的基本思路是在低

7、頻段使用較低的電壓驅(qū)動，在高頻段使用較高的 電壓驅(qū)動，這種驅(qū)動方法在低頻段具有單電壓驅(qū)動特點，在高頻段具有良好的 高頻性能。圖4雙電壓驅(qū)動原理圖圖3單電壓驅(qū)動原理圖四、顯示模塊:LCD液晶顯示屏一一微功耗、尺寸小，超薄輕巧、顯示信息量大、字跡清晰、 美觀、視覺舒適。顯示容量大、占用單片機口線少、節(jié)省單片機時間。（包 括1602和12864液晶顯示屏）1602液晶顯示屏一一1602液晶顯示屏體積小、超薄輕巧，它是一種專門用 來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊，可是它具有顯示內(nèi)容較少，沒 有漢字字庫，不能顯示曲線等缺點。12864液晶顯示屏一一16824液晶顯示屏具有微功耗、顯示信息量大、字

8、 跡清晰、美觀等優(yōu)點，而且擁有漢字字庫，能夠顯示曲線。LED數(shù)碼管一一LED數(shù)碼管亮度高，醒目，可是其電路復雜，顯示信息量較 小，且動態(tài)掃描需要占用大量單片機時間和大量單片機I/O 口，無法做到實時 顯示。五、圖像采集模塊：模擬攝像頭一一模擬攝像頭具有，可是需要多路AD采集，處理起來較為復 雜。數(shù)字攝像頭一一數(shù)字攝像頭能夠直接返回圖像的亮度、色度等信息的數(shù)字 值，且能夠選擇GBR、YUV等多種形式輸出，具有操作方便的優(yōu)點。（OV6260）六、通信模塊：串行通信一一串行總線主要包括IIC總線和SPI總線，兩者有較高的時序性,資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。 而且操作

9、簡單。但常見的串行總線傳輸距離短。無線模塊一一經(jīng)過串口結合無線模塊的形式能夠?qū)?米距離的主機和從機聯(lián) 系，沒有了線的約束，大大改進了系統(tǒng)的靈活性?？墒菬o線模塊需要加入串口結 合無線收發(fā)模塊的方式，硬件架構較為復雜?，F(xiàn)場總線CAN總線一一CAN總線有嚴密的校驗功能，而且在信號強度穩(wěn)定的 情況下，最長的傳輸距離長達10kmCAN總線傳輸距離短而且只需要加入兩個獨 立的CAN控制器小模塊，實施較為方便，而且能保證傳輸嚴密性。（獨立的CAN 控制器MCP2515）SPCANSPMC9S12XS128MC9S12XS128MCP2515MCP2515七、黑線探測（尋跡）模塊多路陣列式光敏電阻組成的光電探測器一一光敏電阻探測到黑線時，黑線 上方的電阻值發(fā)生變化，經(jīng)過電壓比較器比較將信號送給單片機處理，從而控 制物體做相應的動作。但由于光敏電阻對環(huán)境光的識別，容易受到外界環(huán)境光的 影響。紅外反射式探測一一用己調(diào)的紅外線垂直射到板面，經(jīng)反