[发明专利]一种摆动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及运动控制技术领域，尤其涉及一种摆动控制装置。

背景技术

用一根绝对刚性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点，在重力作用下在铅垂平面内作周期运动，就成为单摆。单摆在摆角小于一定角度的条件下振动时，可近似认为是简谐运动。现有的用于单摆运动的自动控制装置一般采用多级齿轮及减速器驱动，不仅控制装置结构复杂、生产成本较高、可靠性差。

发明内容

本发明针对上述现有技术的缺陷问题，提供一种结构简单、生产成本低、可靠性高的摆动控制装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种摆动控制装置，包括控制器、电源模块、按键模块、液晶显示模块、声光报警模块、无线模块、D/A转换模块、驱动电路、电磁线圈、摆杆、角位移传感器、上位机，所述电源模块、按键模块、液晶显示模块、声光报警模块、无线模块、D/A转换模块、角位移传感器为控制器的外围电路分别与控制器相连，所述D/A转换模块与驱动电路相连，所述驱动电路驱动电磁线圈，所述电磁线圈与摆杆相连，所述角位移传感器与摆杆相连，所述上位机通过无线模块对控制器进行远程控制。

进一步地，所述控制器为单片机。

进一步地，所述单片机为MC9S12G128。

进一步地，所述无线模块为Zigbee模块。

进一步地，所述液晶显示模块为LCD12864。

进一步地，所述角位移传感器为WDD35D4。

进一步地，所述D/A转换模块包括D/A转换芯片0832。

本发明的有益效果：一种摆动控制装置，以控制器为核心，通过按键对运动参数进行设定，可以实现摆杆的自动控制，上位机通过无线模块可以对控制器进行远程控制，具有结构简单、生产成本低、可靠性高的优点。

附图说明

图1为本发明控制装置原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

具体实施时，结合图1，一种摆动控制装置，包括控制器、电源模块、按键模块、液晶显示模块、声光报警模块、无线模块、D/A转换模块、驱动电路、电磁线圈、摆杆、角位移传感器、上位机。电源模块、按键模块、液晶显示模块、声光报警模块、无线模块、D/A转换模块、角位移传感器为控制器的外围电路分别与控制器相连。D/A转换模块与驱动电路相连，驱动电路驱动电磁线圈，电磁线圈与摆杆相连，角位移传感器与摆杆相连。上位机通过无线模块对控制器进行远程控制。

控制器为摆动控制装置的核心，控制器优选单片机，单片机采用MC9S12G128，MC9S12G128是一个专注于低功耗、高性能、低引脚数量的高效16位微控制器，MC9S12G128包括在闪存上的纠错指令、一个快速A/D转换器和一个为了改善电磁兼容性性能的频率调制相位锁存循环，具有低成本、低功耗、EMC的优点。

电源模块为控制器提供能量。按键模块可以实现运动参数的手动输入。摆杆的摆动角度可以通过液晶显示模块进行显示，液晶显示模块可以是LCD12864。摆杆的摆动角度达到设定值，可以通过声光报警模块进行报警提示。角位移传感器检测摆杆的摆动角度，并将检测信号传递给控制器，控制器进过运算，发布控制命令，控制信号经过D/A转换器传递给驱动电路，驱动电路可以是恒流源驱动电路，驱动电路的驱动电磁线圈控制摆杆摆动。角位移传感器可以为WDD35D4角位移传感器，WDD35D4角位移传感器具有测量输出稳定、线性输出精度高、不受摆杆运动影响的优点。D/A转换模块采用成本较低的D/A转换芯片0832。为了能够实现对控制器的远程控制，控制器的外围电路安装了无线模块，上位机可以通过无线模块对控制器进行远程控制，使得本发明运动控制装置可以应用于恶劣环境场所，无线模块可以为Zigbee模块。

本发明摆动控制装置，以控制器为核心，通过按键对运动参数进行设定，可以实现摆杆的自动控制，上位机通过无线模块可以对控制器进行远程控制，具有结构简单、生产成本低、可靠性高的优点。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。