全国电子设计大赛：基于MMA7260的单摆平衡控制系统

"全国电子设计大赛，基于单摆的平衡系统" 这篇内容主要涉及的是全国大学生电子设计竞赛中的一项参赛作品，即基于单摆的平衡控制系统。这个系统的主要目标是在单摆摆动过程中，通过实时调整一个平板的角度，使得放置在平板上的硬币保持不掉落。以下是对关键知识点的详细说明： 1. **角度传感器**：系统采用MMA7260三轴加速度传感器作为角度检测元件。这款传感器具有低功耗、低压运行和高灵敏度的特点，能检测X、Y轴方向的加速度。通过G1、G2引脚电平的控制，可以调整其灵敏度，适应不同角度的检测需求。在单摆摆动时，传感器根据不同的方向变化输出不同的电压。 2. **A/D转换**：MMA7260输出的模拟电压信号需要通过A/D转换器（如A/D0804）转变为数字信号，以便单片机处理。这一过程对于实时监测和控制至关重要，因为单片机通常只能处理数字输入。 3. **单片机最小系统**：系统的核心是单片机，负责接收A/D转换后的数据，解析并作出相应决策。单片机控制步进电机的转动，以调整平板角度。 4. **步进电机及其驱动**：选用28BYJ—485VDC步进电机，这种电机有固定的步进角，减速比为1/64，能够精确控制角度移动。步进电机的转动是通过步进驱动器接收脉冲信号来驱动的，每个脉冲对应一定的角度位移，因此可以通过控制脉冲的数量来精确控制电机转动的角度，进而调整平板的位置。 5. **控制策略**：单片机根据接收到的传感器数据，计算出必要的角度调整，然后通过步进电机驱动器发送控制信号，使步进电机转动相应的角度，从而实现平板的动态平衡。 6. **显示与监控**：系统还配备了1602液晶显示器，用于显示相关电压测量参数，便于实时监控系统的状态。 7. **硬件设计**：整个系统包括角度传感器、A/D转换模块、单片机、步进电机驱动和步进电机，形成一个闭环控制系统，确保了在单摆摆动时，平板能迅速响应并调整自身角度，维持硬币的平衡。 这个设计展示了电子工程中的基本原理和技术，包括传感器技术、数字信号处理、电机控制以及嵌入式系统的设计。它也体现了在实际问题中，如何综合运用这些技术来实现一个具体的工程解决方案。