本系统采用STM32F103V开发板作为控制中心，与万向节、摆杆、直流风机（无刷电机+扇叶）、激光头、反馈装置一起构成摆杆运动状态与风机速度分配的双闭环调速系统。单片机输出可变的PWM波给电机调速器，控制4个方向上风机的风速，从而产生大小不同的力。利用加速度计模块MPU6050，准确测出摆杆移动的位置与中心点位置之间的关系，采样后反馈给单片机，使风机及时矫正，防止脱离运动轨迹。使用指南针模块判别方向，控制系统向指定方向偏移。控制方式采用PID算法，比例环节进行快速响应，积分环节实现无静差，微分环节减小超调，加快动态响应。从而使该系统具有良好的性能，能很好地实现自由摆运动、快速制动静止、画圆、指定方向偏移，具有很好地稳定性。

设计任务: 一长约 60cm~70cm 的细管上端用万向节固定在支架上，下方悬挂一组（2~4 只）直流风机，构成一风力摆。风力摆上安装一向下的激光笔，静止时，激光笔的下端距地面不超过 20cm。设计一测控系统，控制驱动各风机使风力摆按照一定规律运动，激光笔在地面画出要求的轨迹。具体要求可参看设计任务书（附件）。 设计方案简介: 本系统采用STC12C5A60S2为主控芯片，通过MPU6050传感器提供反馈信息、采用PID控制算法调整轴流风机的工作状态、在液晶和按键的作用下显示并切换工作模式，形成一闭环测控系统。该测控系统通过控制驱动各风机，使风力摆按照一定规律运动，同时保证摆杆下方悬挂的激光笔能在地面画出要求的轨迹。 实物图: Moore8 摩尔吧2019全国大学生电子设计竞赛系列培训课程，欢迎加入摩尔吧电赛交流QQ群，获取免费听课权限和海量资料:836323769 全套课程（含通用篇及各专项提升篇）: https://www.moore8.com/series/package/diansai2019 控制类专项:共8节课，4月6日起，每周六播出 https://www.moore8.com/series/package/control 1、【直播时间:2019/04/06 20:00】【控制类专项篇-1】2019 电赛:控制类赛题详解及 知识点分析:https://www.moore8.com/courses/2621 2、【直播时间:2019/04/13 20:00】【控制类专项篇-2】2019 电赛:STM32 介绍及开 发流程:https://www.moore8.com/courses/2622 摩尔吧电赛交流QQ 群，:836323769 www.moore8.com 3、【直播时间:2019/04/20 20:00】【控制类专项篇-3】2019 电赛:STM32 片上常用 外设资源详解:https://www.moore8.com/courses/2623 4、【直播时间:2019/04/27 20:00】【控制类专项篇-4】2019 电赛:常用传感器模块 1 （红外、超声波、编码器）:https://www.moore8.com/courses/2624 5、【直播时间:2019/05/04 20:00】【控制类专项篇-5】2019 电赛:常用传感器模块 2 （陀螺仪和加速度计）:https://www.moore8.com/courses/2625 6、【直播时间:2019/05/11 20:00】【控制类专项篇-6】2019 电赛:电机及其驱动电路: https://www.moore8.com/courses/2626 7、【直播时间:2019/05/18 20:00】【控制类专项篇-7】2019 电赛:滤波及PID 算法详解: https://www.moore8.com/courses/2627 8、【直播时间:2019/05/25 20:00】【控制类专项篇-8】2019 电赛:软件编程思想: https://www.moore8.com/courses/2628

基于PID的风力摆控制系统研究，刘华剑，张洪光，风力摆的动态控制一直是自动控制领域中的一个经典课题。本文中风力摆控制系统设计目标为使用直流风机控制通过万向节与支点相连接

stm32 15年电赛风力摆控制系统+操作说明.rar

2017年全国大学生电子设计竞赛将在8月中旬拉开帷幕，8月2日瑞萨配合组委会及专家组公布了2017年全国大学生电子设计竞赛仪器和主要元器件清单，如今参数者们正如火如荼地准备中，作为2017年的参数者，看着清单猜题环节已经进行中，本组押宝押了几题，希望能中，嘿嘿！ 下面这个资料是15年参赛老司机提供给我们组的，如今借助电路城平台分享给大家，希望大家在此次大赛中共同进步成长。 2015年全国大学生电子设计竞赛论文1—数字频率计（F题） 数字频率计是数字测量技术中的一个典型应用，虽然一些数字频率计的功能复杂，但是使用起来简单方便，符合时代发展，具有实用功能。本设计与以往单一设计不同，实现了软件硬件应用同步。以单片机DSP为核心，应用单片机的算术运算和控制功能结合可变增益放大器、整形以及时基电路，并运用LCD1602将所测数据显示出来。系统简单理解，操作方便。既保证了系统的测量精度又让系统具有实用性。在满足了电赛基本要求以外，在发挥部分也有一定提高。 2015年全国大学生电子设计竞赛论文2—数字频率计（F题） 数字频率计是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器，因其测量精度高、速度快、操作简便、数字显示等特点被广泛应用于航天、电子、测控等领域。本设计便是按照题目的要求设计了一款基于单片机自动分频的高精度多功能数字频率计，在测量频率的同时还可以实现周期、占空比以及两路同频信号的时间间隔的测量任务。该数字频率计以STM32为主控器，将输入信号依次通过放大、整形和分频模块处理后再进行测量，为了满足不同频率和电压的输入信号的测量任务，我们在放大电路和整形电路之间加上了钳位电路，用于稳定电压值，最后的测量结果采用液晶显示的形式输出，给使用者更加方便快捷的使用体验。通过实际测试，该数字频率计具有反应快、精度高、操作也非常人性化、而且应用范围广、带宽大以及成本低廉、小巧方便等优点。 2015年全国大学生电子设计竞赛论文3—数字频率计（F题） 本文设计的是一款基于STM32单片机的数字频率计，它具有电路结构简单、成本低、测量方便、精度较高等特点。数字频率计的电路是由信号运放整形、信号分频、单片机控制及显示模块等部分组成，利用单片机的定时器捕获/比较模式测量频率,从而实现对周期信号的频率、时间间隔、占空比的测量，结果在LCD1602液晶显示器上显示，并通过软件设置来提高测量的精度。通过对测量结果的对比, 分析测量误差来源, 提出减小误差应采取的措施。该数字频率计实现了单片频率计、频率采样、与单片微机三者之间与软件接口，使得测频量程的选择、频率数据的测量、采样以及编码的边境转换和数据的转换存储均可通过单片微机的软件编程自动进行，实现测频与采样工作的智能化。 2015年全国大学生电子设计竞赛论文4—数字频率计（F题） 数字频率计主要由钳位放大，整形，程控分频，控制和液晶显示等模块组成，可准确测量信号频率周期、占空比和双路信号时间间隔，并可自动根据不同数量级显示单位。数字频率计利用钳位放大模块高速高精度放大被测信号；整形模块对信号进行高精度整形；程控分频模块自动对不同数量级频率分频，提高测量精度；基于STM32的控制模块对频率、周期、占空比，以及双路信号时间间隔进行计算，并通过液晶显示模块显示在液晶屏上。它具有高精度的特点，频率范围在1Hz~20MHz时，所测频率和周期的精度可达10-4以上，；频率范围在20MHz~100MHz时，所测频率和周期的精度可达10-2以上。测量双路信号时间间隔的精度可达10-2以上。测量信号占空比的精度可达10-2以上。此外，它还具有体积小，刷新速度快（1.5s），显示数据稳定等优势。 2015年全国大学生电子设计竞赛论文1—风力摆控制系统（B题） 该作品采用STM32单片机作为主控芯片，MPU6050作为姿态采集模块,LCD12864作为液晶显示模块，和风力摆机械结构组成闭环控制系统。风力摆由万向节连接碳杆再连接风机组成。位于碳杆最下方的姿态采集模块不断采集风力摆当前姿态角，并将数据返回给单片机。本系统实现了风力摆在仅受轴流风机为动力控制下快速起摆、画线、画圆、恢复静止的功能，并且受风力影响后能快速恢复画圆状态。另外，本系统具有良好的人机交互界面，各参数及测试模块可由按键输入并通过液晶显示，智能性好，反应速度快。 2015年全国大学生电子设计竞赛论文2—风力摆控制系统（B题） 该系统采用瑞萨RL78/G13开发套件为核心控制板，对从MPU-6050芯片读取到的一系列数据进行的滤波和分析，并通过在无风状态下的大规模数据采样记录系统期望摆角与期望摆角下取得的速度，对数据进行分析处理。然后单片机根据所采集来的角度变化和电机速度反馈环，采用自适应算法算出风摆此时转动的角度，通过三维坐标系变换，使风摆的摆幅倾斜角度满足风机对风摆的

基于stm32f103ze的风力摆控制系统，完美实现比赛要求的所有功能。本产品含程序和三维打印模型，实现所有要求功能。

是2015年全国大学生电子竞赛风力摆国赛二等奖源代码

基于STM32的风力摆控制系统.pdf

该设计为本人参加的2015电赛B题——风力摆控制系统 所需主要清单:stm32f103v单片机、mpu6050、四轴飞行器、液晶显示屏12864、按键、L298n驱动。 完善程度:90% 除发挥部分其他（10分）未完成，剩余的基本完成。 视频演示: 特别说明:由于关键时期，更换电机。所以设计报告中，与现实作品有一定差距，但并不影响最终效果。（以现实作品为准） Ps:本人乃大三狗一枚，本学期压力较大，时间较紧。售后问题，可能不如以前，但会尽量解答。所以免费分享此资料。 致逝去的四天三夜电赛（2015/8/12--8/15)——TNT

利用姿态传感器MPU6050以及数据融合滤波算法(一阶毕卡算法)得到风力摆底部平台的翻滚角和俯仰角，再将平台运动分解为x方向和y方向的简谐运动，通过李萨如图形法实现直线的绘制、圆形和爱心的绘制。控制过程主要依靠三角函数计算出期望的角度经PID控制器对空心杯电机输出PWM波控制电机的风速，从而实现对目标点的快速跟踪和抗干扰