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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 角度傳感器簡單應(yīng)用系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本設(shè)計(jì)由輸入部分、電源部分、控制部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換部分、顯示部分和微控制器六大部分組成。以單片機(jī)AT89C51作為控制核心，在protues仿真軟件進(jìn)行仿真和實(shí)際電路測試后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能時(shí)時(shí)顯示角度值；用鍵盤輸入角度，通過控制部分（如舵機(jī)）按輸入角度完成傾斜動(dòng)作；使屏幕顯示與傾斜聯(lián)動(dòng)和使平衡板部分始終保持水平，測量傾斜角度的功能。輸入部分用按鍵構(gòu)成，完成對角度值的輸入操作。電源部分用來給特定模塊供電?？刂撇糠钟眯酒琔LN2003A來驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成，從而帶動(dòng)角度傳感器AME-B001。模數(shù)轉(zhuǎn)換部分用芯片ADC0809把角度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。顯示部分采用液晶顯示器YJ-162A實(shí)現(xiàn)角度值的顯示。本系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，運(yùn)行穩(wěn)定，功能齊全，人機(jī)界面友好。
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計(jì)具有時(shí)時(shí)顯示角度值的功能。當(dāng)鍵盤輸入一個(gè)角度值（可通過增加，減小鍵調(diào)到想要的角度），按確定鍵后，微控制器AT89C51驅(qū)動(dòng)顯示部分，在顯示器YJ-162A上行顯示當(dāng)前輸入的角度值。此時(shí)AT89C51驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A，從而帶動(dòng)電機(jī)，電機(jī)按照輸入角度完成傾斜動(dòng)作，同時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度會(huì)帶動(dòng)角度傳感器AME-B001，該角度傳感器將0-360°的角度信號轉(zhuǎn)換成為0-5V的電壓模擬信號，然后進(jìn)入ADC0809，ADC0809將此模擬信號轉(zhuǎn)換位數(shù)字信號，之后送入AT89C51,經(jīng)過計(jì)算，驅(qū)動(dòng)YJ-162A液晶顯示器，在顯示器下行即可顯示角度傳感器測到的角度值，同時(shí)在顯示器上用箭頭方向(^)來顯示與傾斜聯(lián)動(dòng)。使平衡板部分始終保持水平，測量傾斜角度，并在顯示器下行顯示角度值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的：精密角度測量是幾何量測量的一個(gè)重要項(xiàng)目，也是計(jì)量科學(xué)中發(fā)展較為完備的一個(gè)分支，用于測量被測物體相對于某基準(zhǔn)方位的絕對轉(zhuǎn)角或相對于自身在不同時(shí)刻的相對轉(zhuǎn)角。 基本思路：設(shè)計(jì)制作一個(gè)角度傳感器應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)能傾斜顯示角度值，控制傾斜角度，保持水平等功能，a．具有時(shí)時(shí)顯示角度值的功能。b．用鍵盤輸入角度，通過控制部分（如舵機(jī)）按輸入角度完成傾斜動(dòng)作。C使屏幕顯示與傾斜聯(lián)動(dòng)，d．平衡板部分始終保持水平，測量傾斜角度值。 創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵：1.本設(shè)計(jì)中控制部分將采用舵機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制角度傳感器；2.平衡板部分始終保持水平，測量傾斜角度值。 主要技術(shù)指標(biāo)：1.測量范圍：-90°到90°；2.分辨度：≤0.001°；3.響應(yīng)時(shí)間：＜300ms；4.頻率響應(yīng)：0.5HZ；5.電源電壓:5V;6.工作溫度范圍：－30℃到75℃ ;7.貯存溫度范圍：-30℃到75℃；8.準(zhǔn)確度：0.01°、0.02°、0.03°、0.05°、0.1°、0.2°、0.3°。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本系統(tǒng)具有時(shí)時(shí)顯示角度值的功能。當(dāng)從按鈕鍵盤輸入一個(gè)角度值后，經(jīng)過AT89C51驅(qū)動(dòng)液晶顯示器，然后在顯示器上顯示輸入設(shè)置的角度值（可通過增加，減小鍵調(diào)到想要的角度），按確定鍵后，送入AT89C51，AT89C51驅(qū)動(dòng)芯片LUN2003A, LUN2003A再驅(qū)動(dòng)步進(jìn)舵機(jī)，步進(jìn)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)角度傳感器AME-B001，該傳感器將0-360°的角度信號轉(zhuǎn)換成為0-5V的電壓模擬信號，然后進(jìn)入ADC0809，ADC0809將此模擬信號轉(zhuǎn)換位數(shù)字信號，之后送入AT89C51,經(jīng)過計(jì)算，驅(qū)動(dòng)YJ-162A液晶顯示器，再顯示器上即可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前角度的顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，主要有：具有分辨率高，溫度穩(wěn)定性好；精度高，即能在小角度測量時(shí)得到高精度，精度提高使產(chǎn)品尺寸和重量減小，小型化方面問題得以解決，動(dòng)態(tài)范圍大，對關(guān)鍵元件和對環(huán)境要求不高，可靠性大，易實(shí)現(xiàn)與其它儀器融合等等。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2008年11月在海南大學(xué)由海南省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽組委會(huì)舉行的評審、鑒定、評比、展示等活動(dòng)后榮獲第二屆“新衛(wèi)杯”海南省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽本科組一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 作品處于推廣階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 以實(shí)物展示。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：通過實(shí)物所顯示的按鍵功能描述進(jìn)行實(shí)用操作。 該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢為分辨率高，溫度穩(wěn)定性好，精度高，易與其他儀器融合。 該作品的適用范圍及推廣前景：可廣泛的用于工業(yè)自動(dòng)化的測量和監(jiān)控系統(tǒng)，尤其適用于機(jī)械變化頻繁，環(huán)境惡劣，要求傳感器使用壽命 長，可靠性高的場合。具體可應(yīng)用于航空、電子、機(jī)械、紡織、船舶、冶金等行業(yè)。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測：經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明本設(shè)計(jì)測量角度精度高且穩(wěn)定性強(qiáng)，在適用的行業(yè)里會(huì)有良好的市場和經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 精密角度測量是幾何量測量的一個(gè)重要項(xiàng)目，也是計(jì)量科學(xué)中發(fā)展較為完備的一個(gè)分支，在過去的20年中，國內(nèi)外關(guān)于角度測量和控制課題的研究所獲得的精度也提高了10倍多。角度測量技術(shù)分為靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量兩種，某些靜態(tài)測量技術(shù)仍然是動(dòng)態(tài)測量的基礎(chǔ)，一些動(dòng)態(tài)測角技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)測量。目前，很多重要的測控儀器，如陀螺轉(zhuǎn)臺(tái)、慣導(dǎo)平臺(tái)、經(jīng)緯儀、星體跟蹤器、雷達(dá)、導(dǎo)彈發(fā)射架、空間望遠(yuǎn)鏡、高精度數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等系統(tǒng)中一般都需要角度傳感器，用于測量被測物體相對于某基準(zhǔn)方位的絕對轉(zhuǎn)角或相對于自身在不同時(shí)刻的相對轉(zhuǎn)角。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)要求的測控精度越來越高。然而，角度測量仍然存在各種各樣的問題，主要有：精度不夠高或只能在小角度測量時(shí)得到高精度，精度提高使產(chǎn)品尺寸和重量過大，全周界絕對角度測量裝置的測量精度不高，小型化方面存在技術(shù)困難，動(dòng)態(tài)范圍小，對關(guān)鍵元件要求苛刻，對環(huán)境要求高，可靠性低，不易實(shí)現(xiàn)與其它儀器融合等等。
