基于STM32的自动升降台设计与实现毕业论文
2021-06-30 21:25:15
摘 要
随着无线网络技术的快速发展,像智能手机这样的无线终端设备正开始在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。同时嵌入式技术发展方兴未艾,它具有功耗低、体积小、经济实用、性能稳定等特点,并衍生出很多技术与嵌入式相结合的产物。尤其是在智能控制设备领域,一些传统的机械设备在结合了嵌入式技术之后在其工作效率与智能化等方面都有了显著的提升。在物联网技术的迅猛发展的今天,越来越多这样的智能设备正在走进我们的生活。本文的主要工作如下:
提出一种基于STM32的智能化升降平台总体设计方案。STM32为控制器,同时利用无线网络技术,实现通过智能手机来进行升降台控制,实现升降台智能化的设计方案,并对方案进行了可行性分析。
硬件电路进行了设计与实现。从性能、功耗、价格等方面综合考量,选择了STM32F系列的芯片作为主控芯片,采用ATK-ROM04无线模块进行串口数据与wifi数据的转换传输,选用L298N进行电机驱动,对整个硬件电路进行了设计与实现。
软件通讯设计与系统联调。完成了了各个硬件模块的驱动程序的编写实现了数据的转换、发送、接收,以及步进电机的驱动,同时设计和完成了升降台的各项具体功能,包括升降控制、平台复位、演讲模式、状态反馈、行程保护等功能。
最后对整个系统的硬件和软件分别进行了测试,验证了各项功能。
关键字:STM32 WIFI 升降台 智能手机
Abstract
With the rapid development of wireless network technology, such as smart phones wireless devices are beginning to play an increasingly important role in our lives. At the same time embedded technology is developing rapidly these years, it has low power consumption, small, economical and practical, stable performance, so they derived a lot of embedded technology and want to combine product. Especially in the field of intelligent control devices, some of the traditional mechanical equipment In combination with embedded technology have made significant improvements in its efficiency and intelligence and other aspects. In the rapid development of the Internet of Things technology today, more and more intelligent devices are so into our lives.
The main work is as follows:
Proposed to STM32 for the controller, while using wireless network technology, to achieve the lift control via smartphones, to achieve lift intelligent design and feasibility analysis.
In terms of performance, power and price into consideration, chose STM32F series chip as the main control chip, ATK-ROM04 wireless module converts serial data transmission and wifi data were selected L298N motor drive, the entire hardware circuit designed and implemented.
Completed the preparation of various hardware module driver implements the conversion of data, sending, receiving, and stepper motor drive, while the design and completion of the specific features of the lifts, including lift control platform reset, speech patterns , state feedback, stroke protection.
Finally, the hardware and software of the system were tested to verify the various functions.
Key Words:STM32 ; WIFI ; Lifting platform ; smartphone
目录
第1章 绪论 5
1.1研究背景及意义 5
1.2国内外研究与发展现状 6
1.2.1国外研究与发展现状 6
1.2.2国内研究与发展现状 7
1.3本文的研究内容和组织结构 7
1.3.1研究内容 7
1.3.2本文的组织结构 8
第2章 基于STM32的自动升降台的总体方案设计 10
2.1 自动升降台的总体方案设计 10
2.1.1自动升降台的总体设计思路 10
2.1.2 自动升降台总体设计框图 10
2.1.3方案可行性分析 11
2.2基于STM32的自动升降台的系统开发环境 13
2.2.1硬件开发环境 13
2.2.2软件开发环境 13
2.2.3调试环境 14
2.3本章小结 15
第3章 基于STM32的自动升降台的硬件设计 16
3.1自动升降台的硬件整体设计 16
3.2系统硬件模块选型 17
3.2.1 微处理器模块选型 17
3.2.2 wifi模块选型 17
3.2.3 电机驱动模块选型 18
3.3本章小结 20
第4章 自动升降台的软件设计 21
4.1 软件的整体设计 21
4.2驱动程序设计 21
4.2.1步进电机驱动程序设计 21
4.2.2wifi模块驱动程序设计 23
4.3具体功能程序设计 26
4.4本章小结 27
第5章 自动升降台的仿真与测试 28
5.1系统测试概述 28
5.2仿真与测试的主要内容 28
5.2.1 系统硬件测试 28
5.2.1 系统软件测试 30
5.3本章小结 34
第6章 总结与展望 35
6.1总结 35
6.2展望 35
参考文献 37
致 谢 39
附录A 硬件装置实物图 40
附录B 系统程序代码 41
附B1 ATK-ROM04模块驱动程序(部分) 41
附B2 电机驱动程序 44
附B3 功能程序(部分) 46
第1章 绪论
1.1研究背景及意义
升降平台是一种传统的用于垂直运送人或物的起重机械[1]。也指在工厂、自动仓库等物流系统中进行垂直输送的设备,升降平台上往往还装有各种平面输送设备,作为不同高度输送线的连接装置。传统的升降平台一般采用开关液压阀构成其控制系统,这样的设计,虽然保证了升降平台的运行精度与稳定性,但往往体积较大、不适合非工业环境的使用。随着电气技术的不断发展,一些以电机为驱动设备的小型升降平台逐渐问世,并在我们的生活中发挥着重要作用。
演讲台作为一个在报告厅、教室、会议室等场合必备的物品,主要供演讲者在上面进行演说。但是传统的演讲台的高度一般是固定的,而演讲者的身高往往是不同的,这样对于那些身高较高或者较矮的演讲者来说,这种演讲台的使用体验是相当差的。针对这种情况,市面上已经出现可一些高度可调的演讲台。其中早期的一些是通过手动来调节高度的,这样的演讲台使用起来较为不便,必须在开始演讲之前进行调整,而且在有多位演讲者依次上台讲演时这种缺点尤为明显。