基于單片機自動控制升降旗系統(tǒng)設(shè)計-文庫吧
2025-06-12 20:07 本頁面
【正文】 在的高度數(shù)據(jù)顯示不變。3． 要求升降旗的速度可調(diào)整，旗桿高度不變的情況下，升降旗時間的調(diào)整范圍是30—120秒鐘，步進1秒。此時國歌停奏。4． 具有無線遙控升、降旗及停止功能。摘要本系統(tǒng)采用單片機AT89S52作為自動控制升降旗系統(tǒng)的檢測和控制核心，采用由單片機控制的步進電機帶動國旗升降，實現(xiàn)對國旗升降的自動控制。該電路主要分為電機驅(qū)動控制模塊、鍵盤與顯示模塊、語音模塊及無線遙控電路模塊等幾個部分。電機驅(qū)動控制模塊采用集成驅(qū)動芯片L298，控制與顯示部分分別采用鍵盤作為控制和液晶RT1602C作為顯示，語音電路采用語音芯片ISD2560，無線遙控部分采用SP多用途無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，同時還采用了接近開關(guān)LMF23005NA，防止旗幟在最高點或最低點誤動作，從而實現(xiàn)了雙重保險的作用?；谶@些完備而可靠的硬件設(shè)計，使用了一套完善的軟件編程，實現(xiàn)了自動升降旗的基本功能及發(fā)揮部分的一些功能。關(guān)鍵字：步進電機 自動控制 語音 遙控 液晶顯示 接近開關(guān)第 1 節(jié) 系統(tǒng)方案論證與比較 設(shè)計思路題目要求設(shè)計一自動控制升降旗系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動升降旗和自動升降半旗,能夠在指定位置停止，升降旗的時間可在30—120秒的范圍內(nèi)自行調(diào)整，標準的升降旗時間與國歌演奏時間相等，即為43秒，且具有數(shù)字即時顯示旗幟所在的高度和無線遙控升、降旗及停止功能。根據(jù)題目要求由一個步進電機來控制旗幟的升降情況，由接近開關(guān)來防止旗幟在最高點或最低點停止時出現(xiàn)的誤動作，由液晶來顯示旗幟所在的高度及升降旗所用的時間，無線遙控電路使用無線發(fā)射接收模塊SP，語音模塊采用集成語音芯片ISD2560。 方案選擇與論證、電機的選擇與論證方案一：采用普通的直流電機。普通直流電動機具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便，調(diào)整范圍廣，過載能力強，能承受頻繁的沖擊負載，可實現(xiàn)頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)。方案二：采用步進電機。步進電機的一個顯著特點是具有快速的啟停能力，如果負荷不超過步進電機所能提供的動態(tài)轉(zhuǎn)矩值，就能夠立即使步進電機啟動或反轉(zhuǎn)。另一個顯著特點是轉(zhuǎn)換精度高，正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制靈活。因為在本系統(tǒng)中需要精確的轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換時間且啟停要迅速，所以在本設(shè)計中我們選擇方案二、電機驅(qū)動方案的選擇與論證方案一：采用繼電器對電動機的開或關(guān)進行控制，通過控制開關(guān)的切換速度實現(xiàn)對電機的運行速度進行調(diào)整。這個電路的優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，其缺點是繼電器的響應(yīng)時間長，易損環(huán)，壽命短，可靠性不是很高。方案二：采用由達林頓管組成的H橋型PWM電路。用單片機控制達林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，可精確調(diào)整電動機的運動狀態(tài)（前進，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)）。這種電路由于工作在管子的飽和截至模式下，效率很高。H橋電路保證了可以簡單的實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制，但不能很精確的控制步距和速度。方案三：采用集成驅(qū)動芯片L298。L298是恒壓恒流雙H橋集成電機芯片，利用該芯片是實現(xiàn)驅(qū)動步進電機的一種簡單方法, 可時控制四相電機，且輸出電流可達到2A，可精確控制步距和速度，利用該方法設(shè)計的步進電機驅(qū)動系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、軟件編程容易的特點.所以綜上所述我們采用方案三。、顯示部分方案的選擇與論證方案一：采用LED數(shù)碼管顯示旗幟所在的高度以及升降旗所用的時間。在本系統(tǒng)中需要用到6只LED數(shù)碼管進行動態(tài)顯示才可以達到要求。采用LED的優(yōu)點是亮度高，醒目，價格便宜，壽命長；缺點是只能顯示0～9的數(shù)字和一些簡單的字符，電路復(fù)雜，占用資源較多且信息量小。方案二：用LCD（RT1602C）液晶顯示，其優(yōu)點是能顯示更多的字符，工作電流比LED小幾個數(shù)量級，故其功耗低，且有著良好的人機界面，體積小，功耗極低?；谏鲜隹紤]，所以我們選擇方案二、語音部分方案的選擇與論證方案一：采用語音芯片ISD1420。該芯片采用CMOS技術(shù),內(nèi)含震蕩器、話筒前置放大、自動增益控制、防混肴濾波器、平滑濾波器、揚聲器驅(qū)動及EEPROM，一個最小的錄放系統(tǒng)僅由一個麥克風(fēng)、一個喇叭、兩個按扭、電源及少數(shù)電阻電容即可，結(jié)構(gòu)非常簡單，且它的音質(zhì)好、功耗低，但其錄放音時間短，只有8到20秒。方案二：采用語音芯片ISD2560，它具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便，無須專用的開發(fā)系統(tǒng)等優(yōu)點。錄音時間為60 s，能重復(fù)錄放達10萬次。芯片采用多電平直接模擬量存儲專利技術(shù)，省去了A/D、D/A轉(zhuǎn)換器。每個采樣值直接存儲在片內(nèi)單個EEPROM單元中，因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。綜上所述，因為在本系統(tǒng)國歌的的演奏時間需要43秒鐘，所以在此選用方案二。第 2 節(jié) 電路框圖設(shè)計 總體框圖設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求，本系統(tǒng)可由圖211
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