摘要：中国乒乓球在世界上一直是一枝独秀，随着中国乒乓球运动员在世界比赛中不断取得优异成绩，愈来愈多的人喜欢乒乓球运动。同时，使用乒乓球发球机来提高自身水平也成为了人们的不二选择。为满足越来越多的人迫切希望提升自身球技、加强自我锻炼的愿望，这篇文章继承传统发球机针对力学的人体应用、全方位训练技能的有点，并改进出了一种新型便捷的乒乓球发球机：基于单片机的乒乓球发球机。在大量阅读国内外有关资料和见解后，深入发掘发球机的机械结构，系统的将发球机的设计路径、运行机理、构造特点以及控制系统等部分呈现出来，并且详尽阐述了控制系统的设计流程，具体涉及到外围装置、电机、脉宽调制驱动器等的选取，验证整个系统的安全性。乒乓球在飞行过程中的是受力分析我们是可以做到的，结合MATLAB软件就可以将乒乓球飞行过程仿真出来。接着列举并计算出乒乓球飞行轨迹末端的范围性合理参数，获得这些参数之间的某种函数关系。所设计的乒乓球发球机由机械结构和控制机构组成；由伺服电机驱动，可输出多种高难度固定频率的旋球供球员练习。由于AT89C51单片机性能合适、操作方便选它做为一种高质量低价格、易操作的智能乒乓球发球机的核心处理器正为合适。我们还可以通过按键控制给球速度、强度、旋度。操作便利，可达成不同使用者的诉求。

关键词：乒乓球发球机机械结构设计；单片机； 软件设计

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1国内外乒乓球发球机的研究现状-1

1.1.1国外乒乓球发球机的研究现状-1

1.1.2国内乒乓球发球机的研究现状-1

1.2选题的目的和意义-2

2乒乓球的运动分析-3

2.1乒乓球发球机发球原理-3

2.2乒乓球飞行过程的力学分析-3

2.3乒乓球质心运动的数学模型-5

2.4乒乓球飞行过程的仿真分析-8

2.5发球机参数设计-11

3乒乓球发球机的机械结构设计-12

3.1乒乓球发球机的总体结构设计-12

3.2乒乓球发球机的各个子机构设计-14

3.2.1储球机构-14

3.2.2拨球机构-14

3.2.3 螺旋送球机构-15

3.2.4高度调整机构-15

3.2.5横摆机构-15

3.2.6纵摆机构-16

3.2.7发球机构-16

3.3乒乓球发球机的电动机选择-17

4乒乓球发球机控制系统设计-19

4.1控制系统总体设计-19

4.2控制系统各硬件电路设计-20

4.2.1看门狗电路系统设计-21

4.2.2键盘和液晶显示器电路系统设计-22

4.2.3电机转速测量电路系统设计-23

4.3电机的控制系统设计-25

4.3.1直流电机控制系统设计-25

5简易乒乓球发球机的软件设计分析-30

5.1软件设计分析-30

5.2软件设计流程图-31

5.3发球机随机模式程序设计-34

结论-35

致谢-36

参考文献-37

附录-38

附录1-38