单片机在平台控制系统中的应用

论文摘要

稳定平台是一种相对于某个惯性空间能够把载体的运动有效隔离，使被稳定对象在一定范围内保持方位不变，或可按照事先给定的规律调整被要求稳定对象的位置和方位的自动化装置。在航空航天、舰船、交通运输领域有着广泛的应用。作为稳定平台的一种典型应用，陀螺稳定平台通常采用环架结构，将几个环架用轴承组装在一起，上面安装有伺服动作元件和惯性传感元件，从而得到一个能够相互转动的机械装置。由于其特殊的应用领域，对控制系统的体积、功耗、可靠性和应用环境均提出了较高的要求。而采用了超大规模集成电路技术把中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存储器RAM、I/O口、中断、定时器和计时器等功能集成到硅片上构成的超小型计算机系统—单片机恰好满足了这种要求。作为嵌入式系统中的一种，单片机产品日趋完善，并广泛应用于全世界各行各业。它的研制和应用已经成为我国信息化发展的新的经济增长点。针对我厂导航产品稳定平台，本文首先对平台的总体要求进行了分析，描述了其整体设计，并其控制系统的要求进行了深入研究，详细设计了稳定平台的控制方案。论文第三章给出了基于C8051F023单片机的稳定平台控制系统的设计，针对其中重要的A/D，D/A修正和单片机外围电路进行了讨论。紧接着，论文的第四章给出了稳定平台控制系统的软件设计，在给出完整控制流程的基础上，文中给出了初始化、A/D和D/A等程序，并对其中的关键问题进行了探讨。论文的最后对整个稳定平台控制系统的设计进行了总结，分析了应用中的一些问题和解决方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.1.1 稳定平台简介
• 1.1.2 嵌入式系统简介
• 1.1.3 本课题的意义
• 1.2 国内外相关领域的发展现状
• 1.2.1 稳定平台发展现状
• 1.2.2 单片机发展现状
• 1.2.3 单片机应用于平台控制的可行性
• 1.3 论文主要工作及结构安排
• 第2章 系统方案设计
• 2.1 系统要求分析
• 2.2 稳定平台总体设计
• 2.3 稳定平台控制系统设计
• 2.4 方案选择
• 2.4.1 A/D 采样部分设计方案
• 2.4.2 D/A 修正部分设计方案
• 2.4.3 控制部分设计方案
• 2.5 本章小结
• 第3章 硬件电路设计
• 3.1 A/D 采样部分
• 3.1.1 A/D 采样部分的要求
• 3.1.2 A/D 采样部分的设计
• 3.2 D/A 修正部分
• 3.2.1 D/A 修正部分的要求
• 3.2.2 D/A 修正电路的设计
• 3.3 单片机控制部分
• 3.3.1 单片机控制部分的要求
• 3.3.2 单片机控制部分的设计
• 3.4 电源部分
• 3.5 本章小结
• 第4章 程序设计与实现
• 4.1 控制流程
• 4.2 软件设计
• 4.2.1 单片机的初始化
• 4.2.2 A/D 控制单元
• 4.2.3 D/A 控制单元
• 4.2.4 数字滤波与修正电流的控制单元
• 4.2.5 串口通信
• 4.3 本章小结
• 第5章 控制程序的调试
• 5.1 程序的调试环境
• 5.2 程序的调试结果
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历
• 附录 单片机程序