基于ARM9和STM32的自由擺平板控制系統(tǒng)

黃賢帥（華南理工大學(xué) 廣州學(xué)院，廣東 廣州　510800）

基于ARM9和STM32的自由擺平板控制系統(tǒng)

黃賢帥
（華南理工大學(xué) 廣州學(xué)院，廣東 廣州510800）

針對(duì)自由擺平板控制系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)平板的轉(zhuǎn)動(dòng)控制，完成硬幣激光燈一系列操作，設(shè)計(jì)制作了一套基于ARM9 和STM32的自由擺平板控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)對(duì)自由擺系統(tǒng)中平板的狀態(tài)控制。系統(tǒng)以ARM9+STM32為核心，由伺服控制系統(tǒng)結(jié)合編碼器、角速度傳感器、單軸陀螺儀，采用工作頻率可達(dá)400MHz以上的S3C2440處理器并嵌入實(shí)時(shí)性很高的UCOS-II系統(tǒng)為主控制器，及時(shí)的處理采集回來(lái)的數(shù)據(jù)，使用增量式閉環(huán)控制算法實(shí)現(xiàn)電機(jī)精確控制，完成平板的轉(zhuǎn)動(dòng)控制。整個(gè)系統(tǒng)精度高，抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了平板的轉(zhuǎn)動(dòng)、硬幣的狀態(tài)調(diào)整以及激光的投射控制。

伺服電機(jī)；ARM；平衡控制；平板

現(xiàn)代化的控制技術(shù)是一門(mén)跨學(xué)科的技術(shù)，它整合了如人工智能、測(cè)量控制和集成電路等多方面的知識(shí)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通甚至軍事領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用?；谧杂蓴[的平板控制，是當(dāng)前研究定位系統(tǒng)中常用的一種模型，通過(guò)對(duì)該模型的研究，有助于在測(cè)量控制等領(lǐng)域完成快速準(zhǔn)確的定位，為之后開(kāi)展進(jìn)一步工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

文中研究的主要內(nèi)容就是設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM9和STM32的自由擺平板控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)目標(biāo)是在自由擺的擺動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)控制電機(jī)，使平板可以隨著擺桿的擺動(dòng)而旋轉(zhuǎn)3～5個(gè)周期；擺桿擺動(dòng)一個(gè)周期平板旋轉(zhuǎn)一周，偏差絕對(duì)值不大于45°；用手推動(dòng)擺桿至30°～60°之間的角度θ，在平板中心穩(wěn)定放置1枚或8枚1元硬幣，啟動(dòng)后放開(kāi)擺桿讓其自由擺動(dòng)；在擺桿擺動(dòng)過(guò)程中，要求硬幣不從平板上滑落。在平板上固定一激光筆，光斑照射在距擺桿150 cm距離處垂直放置的靶子上。當(dāng)擺桿垂直靜止且平板處于水平時(shí)，調(diào)節(jié)靶子高度，使光斑照射在靶紙的某一條線上，標(biāo)志此線為中心線。手動(dòng)推動(dòng)擺桿至30°～60°之間的角度θ，啟動(dòng)后，系統(tǒng)應(yīng)在15 s內(nèi)控制平板并盡量使激光筆照射在中心線上，完成后以LED指示。

為完成基于ARM9和STM32的自由擺平板控制系統(tǒng)，系統(tǒng)加速度傳感器測(cè)量自由擺擺臂的實(shí)時(shí)偏角，使用伺服電機(jī)控制平板轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整平板與水平方向的夾角，同時(shí)在平板上安裝加速度傳感器，測(cè)量平板傾角，與伺服電機(jī)構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，另外，系統(tǒng)使用矩陣鍵盤(pán)和TFT液晶構(gòu)成人機(jī)交互模塊。

1　系統(tǒng)方案

本系統(tǒng)要求電機(jī)能夠精確控制平板隨擺桿擺過(guò)的角度而轉(zhuǎn)動(dòng)，故使用加速度傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、系統(tǒng)主控制模塊等模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，下面分別對(duì)幾個(gè)主要模塊進(jìn)行論證與選擇。

1.1電機(jī)的論證與選擇

方案一：步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)一般是開(kāi)環(huán)控制，負(fù)載能力較差。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是“跳躍式”的，所以在使用起來(lái)會(huì)有跳格不能做到連續(xù)跟蹤，在做角度伺服時(shí)容易出現(xiàn)丟步和過(guò)沖，從而偏斜，致使硬幣掉落。

方案二：舵機(jī)。由于最大擺幅在+60°～-60°之間，所以一般的舵機(jī)可以實(shí)現(xiàn)120度的旋轉(zhuǎn)。再而舵機(jī)是通過(guò)脈沖的占空比來(lái)調(diào)整旋轉(zhuǎn)的角度，50％的占空比就是舵機(jī)的零點(diǎn)，在單擺的平衡點(diǎn)設(shè)置為舵機(jī)的零點(diǎn)。但是本系統(tǒng)是對(duì)角速度進(jìn)行伺服，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，目前我們對(duì)舵機(jī)的伺服不夠完善，舵機(jī)會(huì)抖動(dòng)。

方案三：直流伺服電機(jī)。直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是連續(xù)的，轉(zhuǎn)速可以均勻變化，易于調(diào)節(jié)?？蓪?shí)現(xiàn)“無(wú)極調(diào)速”。自帶旋轉(zhuǎn)編碼器，反饋單機(jī)轉(zhuǎn)速，方便控制，為伺服角速度提供閉環(huán)反饋量。

綜合以上3種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇方案三。

1.2下位機(jī)主控MCU的論證與選擇

方案一：STC89C51。這是一款使用比較廣泛的8位單片機(jī)，編程也簡(jiǎn)單。正因?yàn)槿绱耍耐庠O(shè)較為簡(jiǎn)單，集成度不高，需要的外部電路較多。本系統(tǒng)主要是在算法上的控制，對(duì)MCU的運(yùn)算速度要求較高，但是它的計(jì)算速度不高，精度較低，程序儲(chǔ)存空間及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間不夠大，故STC89C51這款單片機(jī)不能滿足本系統(tǒng)。

方案二：ATmega8。首先，AVR單片機(jī)是高速嵌入式單片機(jī)，I/O口功能強(qiáng)，具有A/D轉(zhuǎn)換等功能，有功能強(qiáng)大的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及通訊接口。但是該芯片供貨短缺，漸漸被其他芯片所取代，價(jià)格也比較貴。

方案三：STM32F103RCT6。這款芯片的性價(jià)比較高，集成度較高，集成了SPI通信協(xié)議，AD輸入，PWM輸出，中斷使用方便，高集成度的芯片減少了外圍電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)該芯片各個(gè)功能的庫(kù)函數(shù)比較全面，使用其每個(gè)功能十分方便快捷，容易上手。

綜合以上3種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇方案三。

1.3上位機(jī)控制系統(tǒng)的論證與選擇

方案一：uc/os。uc/os占用空間少，執(zhí)行效率高，實(shí)時(shí)性能優(yōu)良，且針對(duì)新處理器的移植相對(duì)簡(jiǎn)單。

方案二：linux。linux系統(tǒng)占用空間相對(duì)較大，具有對(duì)多種文件系統(tǒng)的支持能力、內(nèi)嵌了tcp/ip協(xié)議，可以借鑒linux豐富的資源，但是其實(shí)時(shí)性能一般，針對(duì)新處理器的移植相對(duì)復(fù)雜。

綜合以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，且本系統(tǒng)需要較高的實(shí)時(shí)性，故選擇方案二。

2　系統(tǒng)理論分析與計(jì)算

2.1單擺運(yùn)動(dòng)的分析

2.1.1單擺的受力分析

在線的一端拴一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的質(zhì)量相對(duì)于球的質(zhì)量以及球的直徑相對(duì)于線長(zhǎng)可以忽略，這樣就形成單擺。

根據(jù)單擺的定義我們制作的單擺桿與轉(zhuǎn)軸之間是采用軸承銜接，減少摩擦力，盡量減少能量的損失，而桿采用盡量輕的，使桿的質(zhì)量相對(duì)于電機(jī)質(zhì)量可以忽略，所以我們采用了方鋁管，選擇方管是保證桿的鋼性確保單擺是在同一個(gè)平面上運(yùn)動(dòng)，機(jī)械上保證單擺的條件。

底板始終只受重力和細(xì)繩拉力的作用，重力為恒力，細(xì)繩拉力的方向始終垂直于線速度的方向。因此拉力不做功，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒（理想狀態(tài)）。

圖1　平板受力分析

底板在最高點(diǎn)靜止的時(shí)候只受到重力的作用，任意一點(diǎn)的回復(fù)力由重力的分力提供G1=Gsinθ，同時(shí)可以得到角加速度g1=gsinθ。

細(xì)桿拉力T與重力G沿圓半徑方向的分力G2始終與擺桿擺動(dòng)速度方向相垂直，僅僅改變速度的方向，其合力提供向心力，向心力為F1=T-mgcosθ。

2.1.2硬幣的單擺運(yùn)動(dòng)

在本系統(tǒng)中，硬幣要跟隨單擺做單擺運(yùn)動(dòng)。硬幣的單擺運(yùn)動(dòng)是由底板對(duì)硬幣的支持力和硬幣與底板的摩擦力提供的。在啟動(dòng)時(shí)，底板與地面水平，硬幣水平疊加在底板上。在單擺啟動(dòng)的瞬間，底板的運(yùn)動(dòng)可以分解水平方向的運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)，硬幣要想隨底板一起做單擺運(yùn)動(dòng)，必須有回復(fù)力和向心力，而在水平狀況下，底板下落后，硬幣受到底板的支持力減小，硬幣失重，所以水平方向的摩擦力減小，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，硬幣會(huì)滑落。為了增大硬幣的回復(fù)力，在啟動(dòng)后底板迅速轉(zhuǎn)為與桿垂直。這樣底板給了硬幣的斜向支點(diǎn)的支持力，還有指向平衡點(diǎn)的回復(fù)力。

2.2平板狀態(tài)檢測(cè)方法

使用伺服直流電機(jī)自帶碼盤(pán)計(jì)算底板偏離零點(diǎn)的角度，這里對(duì)角度進(jìn)行伺服，當(dāng)?shù)装瀹a(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)碼盤(pán)值可以算出底板轉(zhuǎn)過(guò)的角度，具體實(shí)現(xiàn)方法為φ1=N*360°/1 000（N為反饋回來(lái)的碼盤(pán)值；1 000為該伺服電機(jī)的編碼器線數(shù)）。

通過(guò)角度傳感器MMA7361測(cè)量桿擺動(dòng)的角度，單擺是單軸的變化，而MMA7361是三軸傳感器，此設(shè)計(jì)中只應(yīng)用了其中的一軸。MMA7361是模擬輸出量，該模塊水平放置是輸出穩(wěn)定的電壓值，當(dāng)角度發(fā)生改變時(shí)，對(duì)應(yīng)的軸輸出電壓值產(chǎn)生變化，下位機(jī)通過(guò)AD采樣，通過(guò)與上一個(gè)取樣值對(duì)比得到電壓的變化量ΔV=Vt-Vo，具體實(shí)現(xiàn)方法為φ2=ΔV*β（β為角度轉(zhuǎn)換比例系數(shù)）。

單軸陀螺儀ENC-03MA是角加速度傳感器，可以直觀檢測(cè)到單擺的實(shí)時(shí)角加速。通過(guò)AD采樣得知實(shí)時(shí)的加速度為g1=g*sinθ，所以，φ3=θ-arcsin（g1/g）。

旋轉(zhuǎn)軸加裝5000線旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量角度偏移量，編碼器測(cè)量出擺桿的擺動(dòng)角度，計(jì)算方法與使用伺服直流電機(jī)自帶碼盤(pán)計(jì)算底板偏離零點(diǎn)的角度的方法類似。

通過(guò)以上的測(cè)量方法，多種測(cè)量方法測(cè)量一個(gè)角度，各個(gè)角度進(jìn)行對(duì)比，濾掉差異較大的值，取正常值的平均值。由于角度傳感器MMA7361和單軸陀螺儀ENC-03MA輸出的模擬量需要模數(shù)轉(zhuǎn)換，所以數(shù)字比較受到干擾，傳感器自身輸出有時(shí)會(huì)跳動(dòng)不穩(wěn)定。所以這里在上位機(jī)加入卡爾曼濾波，很好的濾掉了錯(cuò)誤信號(hào)，得到線性度良好的數(shù)據(jù)。

3　電路與程序設(shè)計(jì)

3.1電路的設(shè)計(jì)

3.1.1系統(tǒng)總體框圖

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

如2圖所示，本系統(tǒng)可以理解為電機(jī)伺服系統(tǒng)，通過(guò)外部的傳感器及電機(jī)的碼盤(pán)反饋值，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，下位機(jī)和上位機(jī)采用了高速全雙工SPI通信，做到快速響應(yīng)及處理好每一個(gè)動(dòng)作。

3.1.2直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)

在伺服系統(tǒng)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)是一個(gè)重點(diǎn)，電流大，功率高，因此干擾也大。所以在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)上，采用雙電源，用光耦將控制部分和功率部分完全隔離，減少功率的部分對(duì)控制電路造成干擾。

在高速電路和大電流電路中需要考慮電路EMI，在走線時(shí)優(yōu)先考慮重要的信號(hào)的走線，電流流過(guò)圍成的面積盡量的小，最理想的是電源和地線貼著走線，減少電磁的產(chǎn)生。每個(gè)芯片電源入口接退耦電容，地引腳串聯(lián)一個(gè)0歐電阻接入到地。

電機(jī)全橋驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)電路原理圖如圖3所示，此方案是采用全橋mos管驅(qū)動(dòng)電路，在mos管的柵極連接的兩個(gè)電阻，如R9是改變脈沖的上升的斜率，如果該電阻較大，電阻將發(fā)熱，因?yàn)殡娫垂芾硇酒幸粋€(gè)灌電流進(jìn)入柵極。所以我用了10歐姆的電阻。而R12為啟動(dòng)電容放電使用的，稱為放電電容。取值在1～10 k之間。

3.1.3SPI總線系統(tǒng)

SPI系統(tǒng)框圖如圖4所示，設(shè)計(jì)該電路主要是為了提高帶載能力，采用邏輯與門(mén)輸出，同時(shí)也帶有濾波效果，作為一個(gè)電壓比較，濾掉低電壓的雜波，以及特高頻噪音。增強(qiáng)通信的穩(wěn)定性。

3.2程序的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)一個(gè)不受當(dāng)?shù)刂亓顟B(tài)影響的單擺平衡系統(tǒng)，即平板轉(zhuǎn)動(dòng)周期和單擺擺動(dòng)周期相一致，并且相位差可以自動(dòng)修正為0。為此，我們測(cè)定了每個(gè)周期的最大擺角，并且算出每個(gè)周期平板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度α，用360度減去這個(gè)角度，得到誤差E，對(duì)α進(jìn)行PID運(yùn)算，使其收斂于360度，即可減少誤差E，即使相位差減小，并且在一定范圍內(nèi)，達(dá)到單擺擺一個(gè)周期，平板轉(zhuǎn)一圈的效果。在實(shí)際測(cè)試當(dāng)中，取得了良好的效果。

圖3　電機(jī)全橋驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)電路原理圖

圖4　SPI系統(tǒng)框圖

經(jīng)過(guò)理論的分析和大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)平板垂直于擺桿的時(shí)候，硬幣掉落的情況極少。但是，在初始化的時(shí)候，由于θ較大，并且平板要水平放置硬幣，因此，難點(diǎn)在于平板水平狀態(tài)與平板與擺桿垂直狀態(tài)的切換，我們使用了一種比較創(chuàng)新的辦法，就是讓平板相對(duì)于擺桿的轉(zhuǎn)速與擺桿擺動(dòng)的速度呈一定的正相關(guān)，或者類似正相關(guān)的關(guān)系，然后，操作者在釋放的時(shí)候控制好速度與力度，即可對(duì)平板的狀態(tài)和擺桿的狀態(tài)進(jìn)行較好的控制，從而控制硬幣不從平板上掉下來(lái)，達(dá)到簡(jiǎn)單易行實(shí)現(xiàn)要求的目的。控制程序流程圖如圖5所示。

圖5　控制程序流程圖

4　測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果

4.1測(cè)試方案

4.1.1硬件測(cè)試

本系統(tǒng)的電路中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，在該電路中主要測(cè)試的是PWM波的失真度。測(cè)量單片機(jī)輸出時(shí)的波形與通過(guò)光耦后的波形，前后的兩個(gè)個(gè)波形進(jìn)行比較，將兩波形調(diào)試到盡量的相同，具體措施是改變光耦的上拉電阻，通過(guò)示波器觀察失真度，通過(guò)測(cè)試失真度在正常工作范圍內(nèi)。

電路板的抗干擾測(cè)試。將多塊電路板同時(shí)上電，每塊電路板盡量靠近，測(cè)試板與板之間的相互電磁干擾和抗干擾能力，又稱電磁兼容性測(cè)試。

在整個(gè)電路上測(cè)試電路整體性能，先通過(guò)分部測(cè)試，根據(jù)每個(gè)小功能進(jìn)行測(cè)試，將測(cè)試好的電路再搭建起來(lái)，再測(cè)試整體性能。

機(jī)械調(diào)試。根據(jù)單擺的理想條件，我們?cè)O(shè)計(jì)的桿是使用盡量輕的鋁管，既保證桿的質(zhì)量小，同時(shí)保證了桿的剛性。選用較重的電機(jī)，使桿的重量相對(duì)于電機(jī)的重量很小，可以看作為單擺運(yùn)動(dòng)。鋁管與轉(zhuǎn)軸的銜接是使用平面軸承減小桿跟轉(zhuǎn)軸的摩擦，同時(shí)減小了平行轉(zhuǎn)軸方向上的擺動(dòng)，保證單擺在同一個(gè)平面上。

4.1.2軟件仿真測(cè)試

因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的驅(qū)動(dòng)板采用了控制芯片和驅(qū)動(dòng)器電源隔離的布板方式，所以在軟件仿真中可以先將程序下載到芯片當(dāng)中運(yùn)行，采用手動(dòng)鋪助的方式模擬自由擺的運(yùn)動(dòng)情況，通過(guò)TFT顯示屏觀察反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)是否正確，這樣很容易發(fā)現(xiàn)程序的漏洞，及時(shí)的改正，大大縮短了調(diào)試的周期，使得我們的系統(tǒng)能在較短的時(shí)間調(diào)試成功。

4.1.3系統(tǒng)整體測(cè)試

將整個(gè)系統(tǒng)搭建好后，通過(guò)編寫(xiě)各個(gè)要求的子程序，逐一調(diào)試，通過(guò)顯示屏實(shí)時(shí)觀察數(shù)據(jù)，通過(guò)攝像機(jī)觀察單擺的擺動(dòng)情況。將調(diào)好的每個(gè)子程序再融合成完整的代碼，再進(jìn)行聯(lián)調(diào)。

4.2測(cè)試條件與儀器

測(cè)試條件：檢查多次，仿真電路和硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全相同，并且檢查無(wú)誤，硬件電路保證無(wú)虛焊。

測(cè)試儀器：高精度的數(shù)字毫伏表，模擬示波器，數(shù)字示波器，數(shù)字萬(wàn)用表，照相機(jī)，邏輯分析儀，量角器，刻度尺。

4.3測(cè)試結(jié)果及分析

4.3.1測(cè)試結(jié)果（數(shù)據(jù)）

平板旋轉(zhuǎn)角度控制與放置1枚硬幣平板的平衡狀態(tài)控制較簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果較理想。對(duì)于放置8枚硬幣平板的平衡狀態(tài)測(cè)試結(jié)果如表1所示，激光定點(diǎn)跟隨的測(cè)試結(jié)果如表2所示。

4.3.2測(cè)試分析

根據(jù)上述測(cè)試數(shù)據(jù)，可知：

1）平板隨擺桿的擺動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)完全實(shí)現(xiàn)跟隨，根據(jù)擺桿的擺動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，擺桿停止、平板馬上停止。擺桿有微小擺動(dòng)時(shí)能旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也存在問(wèn)題：轉(zhuǎn)動(dòng)偶爾不順。

表1　放置8枚硬幣平板的平衡狀態(tài)測(cè)試結(jié)果

表2　激光定點(diǎn)跟隨的測(cè)試結(jié)果

2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，功能基本能實(shí)現(xiàn)，但是成功率還有待提高。

3）根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，激光點(diǎn)偏離起始點(diǎn)的距離在誤差范圍內(nèi)。

測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)較好地滿足了設(shè)計(jì)要求。

5　結(jié)　論

系統(tǒng)以ARM9+STM32為核心，由伺服控制系統(tǒng)結(jié)合編碼器、角速度傳感器、單軸陀螺儀，采用工作頻率可達(dá)400 MHz以上的S3C2440處理器并嵌入實(shí)時(shí)性很高的UCOS-II系統(tǒng)為主控制器，及時(shí)的處理采集回來(lái)的數(shù)據(jù)，使用增量式閉環(huán)控制算法實(shí)現(xiàn)電機(jī)精確控制，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性良好、控制準(zhǔn)確、達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于系統(tǒng)裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在輕微形變，且電機(jī)和傾角傳感器依然存在一定的精度誤差，雖然進(jìn)行了分析處理，但精度和準(zhǔn)確度仍有待進(jìn)一步提高。

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Free pendulum control system based on ARM9 and STM32

HUANG Xian-shuai
（Guangzhou college，South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

Control system for free pendulum，to realize flat rotation control and accomplish a series of operations of a coin laser light，a flat control system based on free pendulum is designed，which realizes the flat control in a free pendulum system based on ARM9 and STM32.The system takes ARM9 and STM32 as the core，combined encoder，angular velocity sensor，single axis gyroscope by servo control system，the operating frequency can reach S3C2440 above the 400MHz processor and embedded real-time，UCOS-II system is the main controller，timely processing of the collected data，and uses an incremental closed-loop control algorithm for the accurate control of the stepper motor and further the rotation control of the flat.The whole system has a high precision and strong anti-interference capability.It realizes the flat rotation，coin state adjustment and laser projection control.

servo motor；ARM；balance control；flat

TN609

A

1674-6236（2016）11-0091-04

2015-12-08稿件編號(hào)：201512096

2014年度省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)培育項(xiàng)目（53-SC140404）

黃賢帥（1987—），男，廣東廣州人，助理工程師。研究方向：嵌入式系統(tǒng)、單片機(jī)應(yīng)用。