帆板控制系统（F题） 摘要：本题——帆板控制系统，是以AT89S52单片机和红外测角及A/D转换器件为核心。作品使用AD转换器件TLC1543与红外对管实现实时采样，通过控制风扇转速，调节风力大小，使得帆板的转角改变(θ)，并在相应得显示设备，显示帆板转过的角度，系统结构简单，实现方便。主要实现功能为实时测试帆板的转角，实现帆板转角角度0℃—60℃之间变化，分辨能力在2℃，误差值≤5℃。 关键字：AT89S52 电机驱动L298HN 红外对管 A/D转换 TLC1543CN 1.方案设计 1.1 主控制芯片选择 方案一：采用FPGA做主控制器，由FPGA来完成采集和信号处理等底层的核心计算，做主控芯片，计算速度快，功能强大。缺点；成本高，制作耗时长，不易控制。 方案二：采用AT89S52单片机做主控制器，由单片机来完成采集和信号处理等底层的核心计算，做主控芯片，成本低，易控制，易实现。 方案三：采用ARM微处理，做主控芯片，计算速度快，缺点；成本高，控制较复杂，不容易焊接。 经过以上三个方案比较，在此题方案二明显优于方案一和方案三，故采用方案二采用AT89S52单片机做主控制器。 1.2 角度测量方案 方案一：在转轴上安装电位器进行测角，即转轴转动电位器，运用A/D1543，读出电阻值，反馈检测信号给单片机，然后在单片机进行角度转换及计算，该方法由于电位器在每次转动过程中，其电阻值都有一定的偏差，容易磨损，采集数据非常复杂，并且准确度很低。 方案二：在帆板的机架安装红外对管，帆板转动时红外接收的光信号，随帆板转动而变化，红外接收的光信号模拟量，运用A/D读回模拟量，反馈检测信号给单片机，在单片机进行角度转换及计算，这种方法没有机械摩擦，也不受外界的干扰，比较容易实现。 方案三：在帆板上安装二维角度传感器，直接读出角度，价格高，程序实现 很难。 本设计采用通过红外对管反射的方法采集角度，成本低，实现容易。 1.3 显示器件的选择 方案一：运用液晶LCD1602作为显示器件，价格低，易于控制，程序简单。显示信息量大，并且功耗低，能够满足显示角度信息和控制信息。该设计采用LCD1602显示。 方案二：运用12864作显示，价格高，使整个控制系统成本增加。 1.5 电机选择 方案一：采用步进电机，步进电机具有精确定位，速度易控制，但速度较低，不能