图5-8 按下正转键后步进电机的状态 30

表清单

表序号 表名称 页码

表3-1 同步十进制加法计数器74160的功能表 8

表 3-2 L298的引脚功能 13

表3-3 步进电机三种工作方式的区别 15

1 绪论

1。1 引言

众所周知，现代社会正在快速的发展，人们的生活质量正在提升，身体的质量和生活的质量越来越受到人们的关注和重视。据不完全统计，近几年来关于运动器具的消费在中国人们消费的比重呈现增长的趋势，由此可见，人民的健身运动的热情正在高涨，所以，健身器件的市场需求量也会越来越大。论文网

对于刚刚开始学习乒乓球的人来说，他们击球的能力很差，往往在台子上打球的时间比捡球的少，这样就很难得到锻炼和技术的提高。对于高水平的人员来说，如果一直让陪练人员发球，人的发球速度和频率会慢慢的降低，无法得到长时间练习的效果。因此乒乓球自动发球机就诞生了，它解决了人工发球无法长时间发球的问题，以及频繁捡球的烦恼。但是乒乓球自动发球机的固定发球性能决定了它只能适用于一般人员使用，对于水平很高的人来说，得不到他们需要的挑战。

1。2国内外乒乓球发球机的研究现状

1。3 设计的研究意义

所谓的乒乓球发球机是一个零件与控制器相结合，科技与知识互相作用制作出来的机器。系统的控制采用了单片机来进行控制，因为单片机功能强大，而且经济实惠。用单片机来控制系统不但可以提高发球的性能，还能减少成本，从研究观点和经济方面来说，乒乓球自动发球机的开发、应用与研究都可以推进体育事业的蓬勃发展。

1。4 小结

本次设计的乒乓球自动发球机，机构上大体分为：发射机构，摇摆机构，输送机构和储球机构。由单片机控制系统，用户输入变量，使用户可以通过按键设置系统的变量。

2 乒乓球自动发球机的机械系统

2。1 乒乓球自动发球机的机械机构

图2-1  自动发球机功能组成框图

如图 2-1，乒乓球自动发球机是由输送机构、摇摆机构、发射机构和储球机构组成。储球机构有储球斗跟拨杆，拨杆由一个直流电机带动旋转通过旋转不断的去拨动粗球斗里面的乒乓球球，防止发球过程中发生卡球的现象。输送机构里面有齿轮减速器，它安装在电动机和工作机之间的闭式传动装置，作用是降低转速和增大转矩，因为带动乒乓球移动送入的通道的零件是由直流电动机控制的，所以并不需要很高的转速，但是需要强大的转矩，所以就有了减速齿轮的的存在。发射机构相对来说比较简单，发射机构里面有两个直流电机，给乒乓器初速度的转盘是受它控制的。摆动机构采用的是步进电机，步进电机相对于直流电机来说，更加适用于角度的转动，步进电机转动带动齿轮旋转，使发射机构也跟着进行摆动。

图2-2 乒乓球自动发球机实物图

乒乓球发球机的输送机构装在机座上面，一开始乒乓球储存在储球斗里面，在输送球的通道里面装有输送乒乓球的输送轮，它的形状是一个圆形的转盘，转盘上设有半圆形的卡槽。输送球的通道前部分是垂直的，中间部分设置为椭圆形，后段部分设置为圆弧形，这样乒乓球可以依靠重力，从储球器里面掉落到输送乒乓球的输送轮那边，然后卡球槽卡住球，通过直流电机的旋转把球往后面送，这样就可以完成输送球。摇摆机构由固定的齿轮和步进电机组成。发射机构由直流电机和摩擦轮组成。传动机构包括电动机和齿轮。文献综述