4 機(jī)械模塊的設(shè)計
機(jī)械模塊的設(shè)計如圖5所示。為使其有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，采用相對獨立的機(jī)械框架。把角度傳感器的轉(zhuǎn)軸和帆板轉(zhuǎn)軸相連安裝在框架的上方，采用螺釘固定的方式使角度傳感器穩(wěn)定。為減小帆板轉(zhuǎn)軸另一端的接觸和轉(zhuǎn)動阻力，在軸的另一端加有比較輕薄且有一定機(jī)械強(qiáng)度的塑料板，通過減小接觸面來減小阻力。帆板的選擇即要考慮硬度，又要考慮機(jī)械強(qiáng)度，經(jīng)過多次實驗，選擇筆記薄封面的塑料皮。為了減小由于塑料皮對變形對測量的影響，在帆板的中間加上一個硬度相對高一些條形塑料板。為使帆板處于轉(zhuǎn)軸的中心位置，先在軸上放在固定片，再把帆板上端夾入固定片中。在支撐架的側(cè)面裝有角度線、下面裝有刻度線等，便于測量帆板的偏轉(zhuǎn)角度和風(fēng)扇與帆板之間的距離。

5 系統(tǒng)程序設(shè)計與工作流程
帆板角度的測量、顯示：帆板的轉(zhuǎn)動→角度傳感器輸出直流電壓→A／D轉(zhuǎn)換→單片機(jī)控制→角度顯示。
鍵盤操作控制、顯示：通過改變PWM(連續(xù)調(diào)節(jié)，每次調(diào)整占空比的時間較短；按給定值調(diào)節(jié)，按鍵盤設(shè)定值調(diào)節(jié)PWM)→帆板的轉(zhuǎn)動→角度傳感器輸出直流電壓→A／D轉(zhuǎn)換→單片機(jī)控制→角度顯示。系統(tǒng)程序流程圖如圖6所示。

6 結(jié)論
分別用手撥動帆板或操作鍵盤設(shè)定規(guī)定角度值，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示帆板偏轉(zhuǎn)角度值，并且系統(tǒng)能自動調(diào)整帆板到指定角度位置，并有無聲光提示。顯示范圍為0～60°，分辨力為2°，絕對誤差≤5°。且通過操作鍵盤控制風(fēng)力大小，使帆板轉(zhuǎn)角θ能夠在0～60°范圍內(nèi)變化，并能實時顯示θ。
通過對系統(tǒng)進(jìn)行測量、分析，該系統(tǒng)能夠進(jìn)行角度自動調(diào)整。且系統(tǒng)有如下特色：1)性價比高，功耗小，能源利用率高。采用的為STC1 205A08S2單片機(jī)控制系統(tǒng)，在完成功能的前提下價格低廉。電源模塊使用的是開關(guān)電源，相比線性電源而言，開關(guān)電源的效率高多了。2)采用PWM原理及L298N驅(qū)動電路。采用PWM原理及L298N驅(qū)動電路提高了控制精度。