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優(yōu)點(diǎn)：AT89S52是CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。具有低功耗，價(jià)格便宜，控制簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn):步進(jìn)電機(jī)是純粹的數(shù)字控制電動(dòng)機(jī)，它將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰�，步進(jìn)電機(jī)屬于開環(huán)控制，累計(jì)誤差小，成本相對(duì)低廉。

旋轉(zhuǎn)臂由轉(zhuǎn)軸處的直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng), 可繞轉(zhuǎn)軸在垂直于電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鉛直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng). 旋臂和擺桿之間由關(guān)節(jié)相連, 當(dāng)旋臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 擺桿可繞關(guān)節(jié)在垂直于關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的鉛直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)一定的控制算法, 計(jì)算出控制規(guī)律, 并轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)電路, 以驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)的運(yùn)動(dòng), 通過電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂的于關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的鉛直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)來控制擺桿的運(yùn)動(dòng)。

擺桿狀態(tài)的檢測(cè)，即擺桿角度的檢測(cè)是本設(shè)計(jì)的重要點(diǎn)，角度大小檢測(cè)的精準(zhǔn)度直接影響到電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響到擺桿的狀態(tài)。擺桿自由下擺在最下方進(jìn)行編碼器脈沖輸出零位校準(zhǔn)；編碼器為500線，擺桿運(yùn)動(dòng)一周，編碼器脈沖輸出計(jì)數(shù)為500，即當(dāng)從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，編碼器輸出脈沖計(jì)數(shù)為250，再次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)編碼器輸出脈沖計(jì)數(shù)為500，由此判斷擺桿當(dāng)前角度。為了提高精度，通過將編碼器A相和B相4倍頻后，正交解碼，測(cè)量步距變?yōu)樵瓉淼?/4,精度提高4倍。如此根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)值可以判定擺桿擺動(dòng)方向和擺動(dòng)度數(shù)，進(jìn)而反饋給單片機(jī)，執(zhí)行相關(guān)操作。

#include "include.h"//電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽倒立擺
s8 iii=1;
u8 che=1,zhuan=0;
extern KEY_e KEYX ;
extern s16 real_L,real_R;
extern float P=0,D=0,P2,D2,accL,accR;
extern float I_1,I_2;
extern u16 bai_flag,textdata1;
extern s16 angle_bai,speed_ji,speed_bai,bai_speed,angle_ji;
//電機(jī)控制PID
void motor_control(s16 pwmL,s16 pwmR)
{
erR1 = pwmR-speed_ji;
accR+= I_2*erR1;
real_R=(s16)(P2*erR1+real_R+D2*(erR1-erR2)+accR);//
}
//倒立PID
void daoli_PID(s16 eagle)
{
float P_1,D_1;
if(eagle<1000)
erL1=eagle-999;
else
erL1=eagle-1000;
accL+= I_1*erL1;
if(accL>5000)
accL=5000;
if(accL<-5000)
accL=-5000;
real_L =(s16)( P_1*erL1 +D_1*speed_bai +real_L+accL);
}
定時(shí)器中斷2
void PIT2_IRQHandler(void)
{
angle_bai=FTM2_CNT%2000;//擺桿角度
if(iii<6)if(angle_bai>850&&angle_bai<1150)bai_flag=1;
if(iii==6)
{
if(angle_bai>0&&angle_bai<750)
bai_flag=1;
else
if(angle_bai>1250&&angle_bai<1999)
bai_flag=2;
else
bai_flag=0;
}
PIT_Flag_Clear(PIT2); //清中斷標(biāo)志位
}
定時(shí)器中斷3
void PIT3_IRQHandler(void)
{
count_bai++;
if(count_bai>=5)
count_bai=0;
textdata1++;
if(textdata1>=59999)
textdata1=0;
speed_ji=FTM1_CNT;//電機(jī)速度
angle_ji+=speed_ji;
FTM1_CNT=0;
spd2=FTM2_CNT;
speed_bai=spd2-spd1;//擺桿速度
spd1=spd2;
if(angle_bai>800&&angle_bai<1300)
{
daoli_PID(angle_bai);
motor_control(0,bai_speed);
pwm_control(real_L-real_R,0);
}
PIT_Flag_Clear(PIT3); //清中斷標(biāo)志位
}
//主函數(shù)
void main()
{
LCD_init();
KEY_init();
LCD_display_full(BLUE);
motor_init();
boma_INIT(6);
iii=1;
while(1)
{
key_check(); //檢測(cè)按鍵狀態(tài)
if(KEYX==KEY_UP)iii++; //準(zhǔn)備開始
if(KEYX==KEY_DW)iii--; //準(zhǔn)備開始
if(iii==0)iii=7;
if(iii==8)iii=1;
for(u8 j=1;j<8;j++)
{
if(j==iii)
{
LCD_P16x16Str(2,j-1," ",BLACK,BLUE);
LCD_P16x16Str(7,j-1,"←",BLACK,BLUE);
}
else
{
LCD_P16x16Str(7,j-1," ",BLACK,BLUE);
LCD_P16x16Str(2,j-1," ",BLACK,BLUE);
}
} //GUI(iii);//界面
if(KEYX==KEY_START) //確認(rèn)進(jìn)入當(dāng)前選項(xiàng)
{
key_check();
……………………
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復(fù)制代碼

測(cè)量次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
偏離角度/°	115	99	115	107	108	122	94
完成時(shí)間/s	0.7	0.5	0.7	0.6	0.5	0.8	0.5

測(cè)量次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
完成時(shí)間/s	1.1	1.3	1.3	1.0	1.1	1.2	1.1

測(cè)試次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
角度/°	12	12	10	8	11	9	11	13
倒立時(shí)間/s	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期

測(cè)試次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
起擺時(shí)間/s	1.7	1.8	1.7	1.8	1.7	1.9	1.8	1.7
倒立時(shí)間/s	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期	長(zhǎng)期

測(cè)試次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
時(shí)間/s	2.1	2.2	1.8	1.9	2.1	2.2	2.0	1.9