基于STM32的运动控制系统设计开题报告

全文总字数：3420字

1. 研究目的与意义（文献综述）

目的及意义： 目前在国内的许多中小型生产作业中，流水线上作业情况还在以人力为主， 即费时费力又影响工作效率。

然而在随着科技的进步，由工业机器人逐渐的代替 人力劳动已经成为了一种趋势。

在现如今的社会,工业机器人已经可以根据软件 系统的控制来完成指定的工作。

2. 研究的基本内容与方案

研究方法安排： 本设计将基于STM32F103微控制器设计一个控制器用于控制机械臂完成所指 定的动作，最终成果以实物运行的方式展现。系统硬件设计： 在硬件方面，该设计一共有3个模块：主控模块，舵机模块，供电模块。 在本次设计中，我选取STM32F103RCT6做为主控芯片，STM32F103RCT6有2.03.6V的宽电压供电范围，最大CPU工作频率达72MHz，内置高速存储器、程序存储 器容量为256KB，符合作为主控芯片的要求。 机械臂中的舵机我选用SG90型号舵机。SG90为模拟舵机，它的工作电压在 4.8-6V，在无负载情况下速度为0.12s/60度（4.8V），堵转时扭矩为1.2-1.4kg/cm （4.8V），符合该设计的要求。 在电源电路方面， STM32F103RCT6需要3.3V恒压供电，SG90S舵机需要5V供电， 我将选用5V电源外部供电的方式，通过电源转换为主控和舵机恒压供电。 对于机械臂中舵机的控制，我会使用MCU产生周期为20ms，高电平宽度是在 0.5ms-2.5ms的方波信号。舵机角度转动情况如下表1所示。系统软件设计： 系统软件的设计目的是通过脉宽调制（PWM）控制舵机。在系统开始运行 时，MCU 将会根据内部软件的设定持续产生不同的 PWM 信号，当 PWM 信号通过 信号线被舵机检测到时变成偏置电压，舵机将会根据输入 PWM 信号变成的电压 与舵机本身电位器位置代表的电压对比是否一致，若不一致将会根据电压之间 的差值进行正反转调节直到两者相同，停止转动。这样我就可以通过持续的 PWM 信号的输出来控制舵机的转动以达到对于机械臂动作的控制。系统的流程 框图如下图 1 所示。

3. 研究计划与安排

1-4周 查阅参考文献，外文资料翻译，方案论证，撰写开题报告

5-7周 硬件系统设计

8-10周 软件设计

4. 参考文献（12篇以上）

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