2015电子设计大赛用角度传感器

纵观历年电子设计大赛，多次出现角度传感器。作者结合今年的大赛题目，具体分析下倾角传感器在电子设计大赛中的应用。

2015年全国大学生电子设计大赛已经开赛，题目J题为小球运动控制系统，就用到角度传感器。我们先了解下题目的要求。

小球滚动控制系统（J 题）

【高职高专组】

一、任务

如图1 所示门形支架的一个立柱上用转轴固定一根U 型导轨，导轨的另一端可由固定在顶梁上的电机控制其上下运动，使小球在导轨上按要求灵活滚动或定位。导轨以转轴处为原点，以厘米（cm）为单位标注位（见图中放大部分）。

二、要求

1.基本部分

（1） 在导轨两端头设置触发机构，小球触碰时有明显声或光指示；

（2） 15s 内自动将导轨从±15°范围内的任一位置调整至水平状态，小球

放置在导轨25~35cm 区间某一位置时静止不滚动；

（3） 小球在原点从静止开始，15s 内使小球在导轨上做3 次往复运动，且

运动控制在5~55cm 区间范围内；

（4） 在往复运动状态下，通过设置指令 在往复运动状态下，通过设置指令 （按键 ）使小球在 15s内稳定 停止 在 30 ±2 cm 位置 区域 内，并至少保持 10 s。

2.发挥部分

（1） 小球在原点从静止开始， 在 30 s内完成不少于 3次往复运 动，次往复运 动，动周期在 3~8s间可设置；

（2） 小球在 原点从静止开始，30 s钟内控制小球在导轨上 以 30 cm 处为 中心， 做不少于 做不少于 做不少于 做不少于 4次往复运动 次往复运动 次往复运动 次往复运动 次往复运动 ；往复 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 运动偏离中心的最大位移 可在 15cm ~25 cm 区间设置， 间设置， 且最大位移 偏差 不超过 2cm 。

（3） 其他

三、说明

1. 系统 结构及实现方法说明 结构及实现方法说明 结构及实现方法说明 结构及实现方法说明

（1） 导轨 为硬质 材料 ，轨道 必须平直光滑 ，长度 60cm 0cm±5cm 5cm，如可 将双列 直插集成电路封装管 剖开后使用 ；导轨 外侧可以安装检测置或电路， 但不得 以任何方式影响小球自由滚动 ；

（2） 硬质光滑 均质小球直径 在 6-20mm 范围内，材质不限；

（3） U型导轨 的边缘不能过高，要求够在侧面观察到小球运动；型导轨 的边缘不能过高，要求够在侧面观察到小球运动；型导轨 的边缘不能过高，要求够在侧面观察到小球运动；外侧，以转轴处为起始原点厘米单位标注置；题 外侧，以转轴处为起始原点厘米单位标注置；题 外侧，以转轴处为起始原点厘米单位标注置；题 外侧，以转轴处为起始原点厘米单位标注置；题 中各项要求 的 位置即以此为依据，小球往复运动位移 也据此判断；

（4） 门形支架的高度 不超过 1米，导轨固定转轴 ，导轨固定转轴 端距顶梁的离不限； 电 机控制另一非固定端上下运动的方式不限；

（5） 检测小球的方法不限

2. 测试要求说明 测试要求说明 测试要求说明 测试要求说明

（1） 除基本部分（ 2）可以手动放置小球外，小球的起始位置均为原点的导轨顶端；

（2） 开始运动之后，小球不得触碰导轨两边端头否则本 项目 视作失败；

（3） 各项要求中， 运动 最大 位移 、周期等参数用键盘设置；

（4） 除基本 部分（ 4）外，各项动作启后不得人为干预；

（5） 各项动作达到要求时，须有明显的声或光指示以便计测量 ；

（6） 往复运动 的中心 为运动 两端点位置之和除 2，因此在测试中 须记录每 次运动端点位置数据；

（7） 题中要求的各项动作完成 时间越短好 ，超过规定时间 1倍时不计成 绩。

题目分析

1、传感器量程的选择

题目中要求在正负15度可以调整到水平状态，所以量程至少选择15度的。比如选择30度量程。不要选择0-30度的，要选择正负30度量程的倾角传感器。

2、轴向选择

根据题目要求，只需要选择单轴即可。无需双轴。当然选择双轴的也是可以的。双轴可以取代单轴。只是价格会稍微高点。

3、精度的选择

根据题目要求，推荐选择精度0.1倾角传感器。可以选择我们公司的SSA61系列的。该系列的精度是0.1，分辨率0.01，数据稳定度0.02  完全符合要求。特意推出了面向高校比赛需求的一款裸板系列。而且价格比较低。

4、输出方式选择

推荐选择数字型，比如我们的数字型的倾角传感器，内置有高速AD，可以和单片机接口。直接读取角度值。无需另外的运算了。大大节约了单片机的资源。另外，本公司的数字型为标准modbus协议，可以同时读取绝对角度值和相对角度值。还可以重新设置相对角度参考值。这在安装可能产生误差情况是非常有用的。可选的接口有RS232和RS485

5、其他参数的选择

工作电压DC12-30.

我们专为高校设计的一款倾角传感器，裸板系列，价格低于市场价。可以与单片机，电脑，工控屏，PLC等设备通信。可以直接读取角度值。数据稳定，性价比极高。

对于本题目，倾角传感器可以用螺丝固定在水平凹槽杆的底部。四个螺丝都要装，如果您用的是单轴的，则X轴需要与凹槽杆平行，如果是双轴的，您可以选择XY中的任意一个轴与凹槽杆平行即可。读取数据的时候，就读取相应的轴向的数据。

传感器安装完成后，可以先用modscan32调试一下，一般只要com口选择正常，可以很顺利的读取数据。

modscan32有些朋友不太会用，详细的使用说明可以点链接查看：