[實(shí)用新型]基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821749379.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN208737280U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊棟升;黃一平;黃競(jìng)輝;覃月秋;彭勁邦;李超;盧莉丹;馬源;王曉;黃瑩;朱婷;黃蘭清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G09B25/00
• 代理公司: 濟(jì)南鼎信專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 37245
• 代理人: 曹玉琳

本實(shí)用新型公開了基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置，包括裝置支架，所述裝置支架的上端設(shè)置有裝置頂架，所述裝置支架的下端設(shè)置有工作臺(tái)，所述裝置頂架的上端外表面設(shè)置有第一單片機(jī)，所述工作臺(tái)的上端外表面設(shè)置有第二單片機(jī)，所述裝置頂架的下端外表面設(shè)置有補(bǔ)光燈，所述裝置頂架的一端設(shè)置有攝像頭，所述工作臺(tái)的上端外表面靠近攝像頭的下方設(shè)置有舵機(jī)，所述舵機(jī)的上端外表面設(shè)置有平板，所述平板的上端外表面設(shè)置有小球。本實(shí)用新型所述的基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置，通過設(shè)置有第一單片機(jī)與第二單片機(jī)，STM32單片機(jī)對(duì)小球的平衡調(diào)節(jié)具備速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)，帶來更好的使用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及滾球控制領(lǐng)域，特別涉及基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外已有眾多學(xué)者把滾球平衡控制裝置來作為研究對(duì)象來檢驗(yàn)各種控制算法控制效果的優(yōu)劣，實(shí)物實(shí)驗(yàn)時(shí)是在實(shí)際教學(xué)研發(fā)領(lǐng)域做出實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在實(shí)際平臺(tái)中檢驗(yàn)控制算法，因此對(duì)滾球平衡控制裝置的研究具有重要意義；現(xiàn)有的滾球平衡控制裝置采用STC89C51芯片來對(duì)攝像頭以及舵機(jī)進(jìn)行控制，芯片片內(nèi)資源少、主頻不夠高以及數(shù)據(jù)處理緩慢，不利于小球的平衡調(diào)節(jié)，易造成調(diào)節(jié)遲緩、精度不高的問題，其次，為此，我們提出基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提供基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置，包括裝置支架，所述裝置支架的上端設(shè)置有裝置頂架，所述裝置支架的下端設(shè)置有工作臺(tái)，所述裝置頂架的上端外表面設(shè)置有第一單片機(jī)，所述工作臺(tái)的上端外表面設(shè)置有第二單片機(jī)，所述裝置頂架的下端外表面設(shè)置有補(bǔ)光燈，所述裝置頂架的一端設(shè)置有攝像頭，所述工作臺(tái)的上端外表面靠近攝像頭的下方設(shè)置有舵機(jī)，所述舵機(jī)的上端外表面設(shè)置有平板，所述平板的上端外表面設(shè)置有小球。

優(yōu)選的，所述第二單片機(jī)與舵機(jī)之間設(shè)置有PID控制模塊，所述第二單片機(jī)的信號(hào)輸出端口連接至PID控制模塊的信號(hào)輸入端口，所述PID控制模塊的信號(hào)輸出端口連接至舵機(jī)的信號(hào)輸入端口。

優(yōu)選的，所述第一單片機(jī)的型號(hào)為SMT32F407ZGT6，所述第二單片機(jī)的型號(hào)為SMT32F103ZET6，所述第一單片機(jī)與第二單片機(jī)之間設(shè)置有無線信號(hào)模塊，所述第一單片機(jī)的信號(hào)輸出端口通過無線信號(hào)模塊與第二單片機(jī)的信號(hào)輸入端口連接。

優(yōu)選的，所述裝置支架的內(nèi)部設(shè)置有電源模塊，所述第一單片機(jī)、第二單片機(jī)、補(bǔ)光燈、攝像頭與舵機(jī)的輸入端口分別與電源模塊的輸出端口電性連接，所述電源模塊13可提供的電壓為5.0V與3.3V。

優(yōu)選的，所述裝置頂架與裝置支架之間為固定連接，所述平板與舵機(jī)之間為固定連接，所述平板與小球之間為活動(dòng)連接，所述舵機(jī)與工作臺(tái)之間為固定連接。

優(yōu)選的，所述攝像頭的信號(hào)輸入端口連接至第一單片機(jī)的信號(hào)輸出端口，所述攝像頭與補(bǔ)光燈均與裝置頂架之間為固定連接，所述補(bǔ)光燈的數(shù)量為兩組，所述攝像頭為鷹眼攝像頭。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：該基于STM單片機(jī)下滾球平衡控制裝置，通過設(shè)置有第一單片機(jī)與第二單片機(jī)，攝像頭抓取位于平板上的小球，由第一單片機(jī)讀取小球的坐標(biāo)，并將信號(hào)通過無線信號(hào)模塊傳輸至第二單片機(jī)中，第二單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并通過PID控制模塊將信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化傳遞至舵機(jī)，舵機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)而調(diào)控平板的傾斜角度，達(dá)到使小球位于平板上處于平衡狀態(tài)或者做出相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球的平衡條件速度快、精度高，整個(gè)基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置結(jié)構(gòu)合理，使用的效果相對(duì)于傳統(tǒng)方式更好。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型基于STM32單片機(jī)下滾球平衡控制裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。