2.1 风扇控制电路
风扇控制电路主要是由ATMEGA328、L298电机驱动模块组成。L298电机驱动
模块主要由放大电路、OPAMP运算放大电路、电机驱动组成。用电阻和电容组成高通滤波电路，用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态，通过调整输入脉冲的占空比，调整电机转速。用L298驱动两台直流减速电机的电路引脚A,B分别用PWM控制。如果电机运动则可将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接高低电平，仅用单片机的两个端口给出PWM 信号控制A,B即可。特点： 工作电压高，可以达到46V；输出电流大，瞬间峰值可达3A，持续工作电流2A；额定功率25W。当步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步，两个脉冲的间隔越短，步进电机就转的越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速，从而控制了风扇的风力的大小。L298电机驱动的特点：可以实现电机正反转及调速、启动转矩大。
图1.1.2 L298电机控制电路
2.2角度测量原理
MMA7455三轴加速传感器是检测物体运动和方向的传感器，它根据帆板运动和方向改变输出信号的电压值。当帆板受到风扇风力运动时，三轴加速传感器检测到帆板运动的输出信号，把该输出的电压值用三角函数数出来在把结果送往ATMEGA328单片机进行处理，通过按键控制与液晶显示屏进行显示。MMA7455三
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轴加速传感器：如图1.1.3所示
2.3控制算法
由ATMEGA328单片机组成的数字控制系统控制中，PID控制器是通过PID控制算法实现的。ATMEGA328单片机通过AD对信号进行采集，变成数字信号，再
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在单片机中通过算法实现PID运算，再通过DA把控制量反馈回控制源。从而实现对系统的伺服控制。图1.1.4位置式PID控制算法的简化示意图A、图B。
图1.1.4(A)
图1.1.4(B) 传递函数为：
时域的传递函数表达式
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对上式中的微分和积分进行近似
式中n是离散点的个数。 于是传递函数可以简化为：
其中
3. 软件设计
3.1风扇控制电路设计计算
由单片机ATMEGA328的处理速度和ram资源的限制，一般不采用浮点数运算，而将所有参数全部用整数，运算到最后再除以一个2的N次方数据（相当于移位），作类似定点数运算，可大大提高运算速度，根据控制精度的不同要求，当精度要求很高时，注意保留移位引起的“余数”，做好余数补偿。
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