基于單片機控制的角度自動調整系統設計

4 機械模塊的設計
機械模塊的設計如圖5所示。為使其有足夠的機械強度，采用相對獨立的機械框架。把角度傳感器的轉軸和帆板轉軸相連安裝在框架的上方，采用螺釘固定的方式使角度傳感器穩定。為減小帆板轉軸另一端的接觸和轉動阻力，在軸的另一端加有比較輕薄且有一定機械強度的塑料板，通過減小接觸面來減小阻力。帆板的選擇即要考慮硬度，又要考慮機械強度，經過多次實驗，選擇筆記薄封面的塑料皮。為了減小由于塑料皮對變形對測量的影響，在帆板的中間加上一個硬度相對高一些條形塑料板。為使帆板處于轉軸的中心位置，先在軸上放在固定片，再把帆板上端夾入固定片中。在支撐架的側面裝有角度線、下面裝有刻度線等，便于測量帆板的偏轉角度和風扇與帆板之間的距離。

5 系統程序設計與工作流程
帆板角度的測量、顯示：帆板的轉動→角度傳感器輸出直流電壓→A／D轉換→單片機控制→角度顯示。
鍵盤操作控制、顯示：通過改變PWM(連續調節，每次調整占空比的時間較短；按給定值調節，按鍵盤設定值調節PWM)→帆板的轉動→角度傳感器輸出直流電壓→A／D轉換→單片機控制→角度顯示。系統程序流程圖如圖6所示。

6 結論
分別用手撥動帆板或操作鍵盤設定規定角度值，該系統能夠實時顯示帆板偏轉角度值，并且系統能自動調整帆板到指定角度位置，并有無聲光提示。顯示范圍為0～60°，分辨力為2°，絕對誤差≤5°。且通過操作鍵盤控制風力大小，使帆板轉角θ能夠在0～60°范圍內變化，并能實時顯示θ。
通過對系統進行測量、分析，該系統能夠進行角度自動調整。且系統有如下特色：1)性價比高，功耗小，能源利用率高。采用的為STC1 205A08S2單片機控制系統，在完成功能的前提下價格低廉。電源模塊使用的是開關電源，相比線性電源而言，開關電源的效率高多了。2)采用PWM原理及L298N驅動電路。采用PWM原理及L298N驅動電路提高了控制精度。