数学执本与度用
数控技术
基于STM32的无线调节起跑器控制系统
林凯王宇杰章健
(郑州大学电气工程学院河南郑州450001)
摘要：丈章主要介绍了一种基于STM32可无线调节起跑器的控制系统该系统以STM32为核心器件,赛前采集不同运动员对越跑器使用习惯的数据，通过PC机将信息利用nRP905无战模块传递给起跑器上的单片机，由单片机控制调节起跑器的角度、位置。实现了缩短运动置在赛场手动调节起跑器的时间，有利于运动员提高比赛成绩，同时加快了比署进程,增加了比赛的观费性。
关键调STM32无线调节控制系统中图分类号：TN919
1引言
文献标识码:A
在短跑竞赛中，起跑器是常见的体育器材，它能帮助运动员提高起跑速度，取得好成绩。但是运动员在赛前需要不断手动调节适合自已起跑的起跑器位置。如著没有调节好自已适应的起跑器位置便开始比赛，运动员很难取得自已理想的成绩。本文设计了一种起胞器控制系统，可实现赛前无线调节起跑器位置、角度，缩短了运动员赛场上手动调节起跑器的时间，有利于运动员提高比赛成绩，同
时加快了比赛进程，增加了比赛的观贫性。 2系统结构及设计方案
系统由STM32单片机，起跑器、RS232电平转换电路、nRF905 无线模块，S3003能机，42系列步进电机、M542H电机驱动，直线滑台、PC机组成。赛前采集运动员习惯使用起跑器的位置、角度等信息，存储在PC机的数据库中。正式比赛前，使用PC机上位机界面将数据通过RS232申口传输给与PC机相连的STM32中，由无线模块 nRF905成功接收到STM32传输的数据后发送，当装在起跑器上的无线模块nRF905成功接收后，将数据发送给起器上的STM32单片机进行处理，单片机将处理的数据转化为两部分，一是调节角度信号即PWM的占空比，实现抵足板角度的控制。二是将处理的位置数据转化为脉冲个数，使固定在直线滑台上的步进电机旋转一定围数，改变固定在直线滑台上的两抵足板的前后位置无线调节起跑
器的控制系统总体方框图如图1所示， 3系统硬件电路及部分机械简图
3.1主控制器
本系统采用意法半导体公司(ST)推出的基于ARMCortex-M3 内核的32位处理器芯片STM32F103VBT6作为控制核心工作频率为72MHz，内置高速存储器，丰富的增强I/O端口和连接到两条APB 总线的外设。采用STM32来接收PC机传输的数据和配合nRF905控制能机和步进电机实现对起胞器角度、位置的调节。
PC 机步进电机
超跑器
能机
收稿日期：201604-07
图1
STM32#1 STM32#2
nRF905#1 nRF905#2
文章编号：1007-9416(2016)06-0003-02 3.2无线传输模块
nRF905是挪成NordicVLSI公司推出的单片射频收发器，工作电压为1.9~3.6V，最大数据速率为100kbit/s，使用SPI接口与微控制器通信，配置方使，此外，其功率低，以一10Bm输出功率发射时电流仅11mA，工作在接收模式时电流为12.5mA，具有空闲模式与关机模式，易于实现功率管理。
STM32单片机内部有硬件SPI通信接口，可直接与nRF905模块的SPI接口相连，便于控制，STM32单片机与nRF905接线如图2所
示。
3.342系列步进电机及M542H电机驱动
本系统使用的是42系列富兴两相四线混合式步进电机，机身长
度33mm，额定电流1.33A，单轴输出，整步工作时步距角为1.8度，整步(空载)精度达5%。该步进电机采用M542H电机驱动，M542H是-款专业的两相步进电机驱动。可实现正反转控制，通过3位拨码开关选择8档细分控制(1,2，4,8，16，32，64，128),通过3位拨码开关选择6档电流控制(0.5A,1A.1.5A.1.8A.2.5A.3A).适合驱动57 42型两相、四相混合式步进电机，能达到低振动、小噪声、高速度的效果驱动电机，
3.4S3003能机与抵足板机械简图
本系统用STM32定时器输出PWM信号，控制S3003能机转动，通过调节PWM信号的占空比使能机转动一定角度，从而带动连杆旋转，实现与连杆相连的起跑器抵足板角度的调节。S3003速度在 4.8V时0.23秒/60度，在6V时0.19秒/60度，可转动角度为180度，可直接用单片机供电，信号线与STM32的TIM脚相接，接收PWM信号。S3003能机与抵足板连接机械简图如图3所示。
如图4，当起跑器接收到调节角度的信号时，由于连带1可自由活动，单片机控制能机5带动连接杆4旋转所需角度，从而使与连接
杆相连的抵足板2旋转一定角度。 5Mge12
P813 PB14 PB15 PE8 PE9 PF10 PE11 PE12 PE13
作者简介：林凯(1994一),男，汉族，吉林长春人,学生，研究方向：控制理论与控制工程。
vcC PE9
uCLK PE11
AM MISO SCK GND
图2
PE8
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PE10
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