[实用新型]基于数字控制的磁悬浮地球仪演示模型

摘要

基于数字控制的磁悬浮地球仪演示模型，采用嵌入式计算机LPC2114及外围电路作为核心控制器，通过对悬浮地球仪位置和电磁铁的电流进行数据采集和处理，利用PID算法对通过电磁铁的电流进行控制，使地球仪在竖直方向上受力平衡，从而达到对地球仪的悬浮控制，利用这种数字控制法可克服外部扰动；地球仪还可以通过其下方的旋转磁铁形成的旋转磁场进行有规律的旋转；主控制上的触摸式液晶显示屏可增进人机交互，方便用户对地球仪演示模型的操纵控制；在其支架下方安放一步进电机，步进电机在系统通电后会通过螺杆上的托盘将地球仪抬高到预定悬浮点，等地球仪所受到的重力和悬浮力达到平衡时，再使托盘恢复到初始位置；LED彩灯装饰，更加富有展示观看效果。

主权项

基于数字控制的磁悬浮地球仪演示模型，包括地球仪、磁悬电磁体、旋转驱动电磁体以及地球仪支架，其特征在于：所述地球仪支架(11)上端座装有磁悬电磁体(1)和位置传感器(2)，其下端座设置旋转驱动电磁体(7)、旋转角度定位器(8)和主控制器；所述主控制器包括：嵌入式处理器、磁悬电磁体驱动电路、旋转驱动电磁体驱动电路、传感器采样电路、旋转角度定位电路、触摸屏LCD驱动电路、步进马达驱动电路、彩灯驱动电路，红外遥控发射器；所述地球仪(3)的北极端内部固定一强磁铁；南半球内部固定成等边三角形的强磁体；南极端内部固定一从机控制器及电池(6)；所述从机控制器由红外遥控接收器、彩灯驱动电路组成。