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采用重力加速度传感器及线性电阻角度传感器来检测摆动时平板及摆杆角度的变化，利用拨码开关可控制预设功能，单片机根据摆杆与重垂线之间的摆角计算出平板的旋转方向及角度，从而控制步进电机实现对平板运动状态的精确控制，很好地实现了硬币在摆杆摆动过程中保持稳定叠放状态及激光笔对靶纸预设位置的动态跟踪照射等设计功能。

2011年全国大学生电子设计大赛的B题是“基于自由摆的平板控制系统”；题目要求设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，其结构如图 1 所示。摆杆的一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固定在电机转轴上；当摆杆如图 2 摆动时，驱动电机可以控制平板转动。 本系统以单片机为控制核心，采用增量旋转编码器实时采集自由摆旋转角度及方向，通过步进电机开环控制平板旋转角度，以实现控制要求。此外，为方便实验和调试，专门设计了独立的单片机角度显示电路。本设计以旋转编码器的脉冲触发单片机的中断来控制平板角度的调整，这种外部事件驱动的程序设计方法能够及时响应摆杆角度的变化，避免了复杂的定时采样程序设计，总体程序设计简洁，响应时间快，控制精度高。在激光笔瞄准时采用了查表法，避免了单片机进行复杂三角函数运算造成的舍入误差对实验精度的影响，从而达到了在一个周期里电机精确旋转一周；平板角度调整速度快，8枚硬币滑动小无跌落；实时控制激光笔保持静态水平误差在1cm以内；动态控制误差在2cm以内的实验效果。 附件包含以下资料 更多全国大学生电子设计竞赛资料 2013年全国大学生电子设计竞赛题目相关电路资料 厉害了！2017年瑞萨电子为全国大学生电子设计竞赛研发的RX23T开发套件 获奖作品开源大放送！2016电赛一等奖-G题电子称资料 【元器件篇】助力2017年电赛:2015年电子设计大赛主要元器件、模块资料汇总 2017年电子设计竞赛 高频组必备预测模块 基准电压模块（高精度的2.500000V基准） 百篇电路资料助跑2017年电赛，电赛各类主题应有尽有

2011年电赛程序，STM32ZET6作为主控，做自由摆的平板控制系统，带实验报告， 主要采用数字式两相驱动电机以及MPU6050，实现硬币放在自由摆上实时调整姿态，利用PID算法进行校准。

2011年全国大学生电子设计竞赛控制类题目，基于自由摆的平板控制系统

电赛题目自由摆系统STM32普通工程

教育资料

（1）控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转（3~5 周），摆杆摆一个周 期，平板旋转一周（360º），偏差绝对值不大于45°。 （2）在平板上粘贴一张画有一组间距为1cm 平行线的打印纸。用手推动摆 杆至一个角度θ（θ在30º～45º间），调整平板角度，在平板中心稳 定放置一枚1 元硬币（人民币）；启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆 杆摆动过程中，要求控制平板状态，使硬币在5 个摆动周期中不从平 板上滑落，并尽量少滑离平板的中心位置。 （3）用手推动摆杆至一个角度θ（θ在45º～60º间），调整平板角度，在 平板中心稳定叠放8 枚1 元硬币，见图2；启动后放开摆杆让其自由 摆动。在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态使硬币在摆杆的5 个摆 动周期中不从平板上滑落，并保持叠放状态。根据平板上非保持叠放 状态及滑落的硬币数计算成绩

基于自由摆的平板控制系统，11全国电设的好论文

本设计采用STM32F103VET6单片机进行控制；主要以STM32为控制核心，TFT液晶显示作为显示模块。并采用高精度WDD35D4导电塑料角位移传感器实时监测摆杆和平板角度，A/D采样将信息反馈给单片机。