【正文】 而 一個(gè)系統(tǒng)，再怎么智能，也需要人工控制的時(shí)候，所以本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一個(gè)按鍵，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的手動(dòng)和自動(dòng)的切換。 本此設(shè)計(jì)一共用了兩個(gè)總電源，一個(gè)是本人利用變壓器和 LM317 自制的由交流 220V 轉(zhuǎn)成的 + 到 +24V 可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源，本人購(gòu)買的變壓器是交流220V， 50HZ 輸入，雙 9V 交流輸出。因此，本人用 LM317 所制成的電壓可調(diào)電源，把電壓調(diào)到 + 輸出，然后用兩片降壓穩(wěn)壓芯片 LM1117IMP 做成兩個(gè) + 直流穩(wěn)壓電源，用三片降壓穩(wěn)壓芯片LM2940CS 做成三個(gè) +5V直流穩(wěn)壓電源，五個(gè)電源都是由 + 經(jīng)過(guò)降壓穩(wěn)壓后而得的，切都是并在一起的，如圖 所示。 圖 12V 直流穩(wěn)壓電路原理圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)是硬件系統(tǒng)的主要控制核心 部件，是整個(gè)系統(tǒng)的信息處理中央也是信息儲(chǔ)存部分，尤為重要。為了能合理分配單片機(jī)的 I/O 口資源，在單片機(jī)選型時(shí)可以繪制一張引腳分配表，供之后的設(shè)計(jì)使用。在外部振蕩電路中，單片機(jī)的 EXTAL32 和 XTAL32 管腳分別接至由 晶振和 18PF 電容構(gòu)成的振蕩電路兩側(cè)，為電路提供正常的時(shí)鐘脈沖。該核心板雖然可以正常運(yùn)行，但是為了使次核心板能夠更穩(wěn)定更安全的正常運(yùn)行，本人制作了此核心板的底座，使此板能夠平穩(wěn)的放置，且能夠更方便的連接線路避免不慎短路，如圖 所示。 BTN7971B 是電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序集成的大電流半橋。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，已足以滿足要求。芯片都有一個(gè)共性，即芯片內(nèi)部都是有一些門電路組成， 74LS244 也不列外，其內(nèi)部邏輯圖如圖 所示，邏輯功能如表 所示。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖 所示。 圖 370 減速電機(jī)實(shí)物圖 表 370 電機(jī)參數(shù) 注：此參數(shù)表只是在 3V、 6V、 12V 和 24V 這幾種電壓狀態(tài)下每一種電壓的兩種情況，其他的不再詳述。 風(fēng)速傳感器 在現(xiàn)實(shí)生活中，三杯式風(fēng)速傳感器是使用較多的戶外風(fēng)速傳感器。本設(shè)計(jì)使用的是電壓輸出型 JLFS2 風(fēng)速傳感器，其實(shí)物及信號(hào)輸出定義如圖 所示。此傳感器具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、受可見(jiàn)光干擾小、易于裝配、價(jià)格便宜、使用方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、流水線計(jì)件等眾多場(chǎng)合。 鍵盤的設(shè)計(jì) 鍵盤是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，操作人員通常是通過(guò)鍵盤向單片機(jī)系統(tǒng)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通信功能。本 次設(shè)計(jì)的鍵盤一共有八個(gè)按鍵，實(shí)際用到了四個(gè)，流出了四個(gè)裕量，以備以后對(duì)系統(tǒng)做改進(jìn)之需。因?yàn)轱@示器對(duì)電路的要求很高，所以本次設(shè)計(jì)并沒(méi)有自己做電路，而是直接使用龍邱智能科技的 OLED 顯示器模塊，此顯示器的分辨率為 128*64，顯示屏的尺寸為 吋， 整個(gè)模塊的尺寸為 *。 圖 OLED 顯示器模塊實(shí)物 散熱器 本次設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件部分有些龐大，需要的電 源很多，使用的芯片很多，整個(gè)控制系統(tǒng)硬件會(huì)散發(fā)出一定的熱量，為了降低溫度，使系統(tǒng)能夠更好更安全的正常工作，所以給系統(tǒng)加了散熱器。 廣告牌機(jī)械系統(tǒng) 廣告牌的機(jī)械系統(tǒng)，是本次設(shè)計(jì)的控制對(duì)象，也是核心部件。每一塊廣告牌分別固定在一根光軸上，當(dāng)控制中心驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)光軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)廣告牌的收放了！而所謂廣告牌的智能抗風(fēng)，是指當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測(cè)到的風(fēng)速達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，中央控制器會(huì)自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，把廣告牌卷在光軸上，減小廣告牌與風(fēng)的接觸面積，以減小對(duì)風(fēng)的阻力，從而實(shí)現(xiàn)智能抗風(fēng)。系 16 統(tǒng)中一共使用了四個(gè)帶座軸承，其孔徑為 12mm，直徑為為 38mm。 表 所使用齒輪的參數(shù) 類型/ 名稱 模數(shù)/模 直徑/mm 孔徑/mm 齒厚/mm 臺(tái)階直徑/mm 臺(tái)階高度/mm 齒數(shù) /齒 質(zhì)量/kg 螺絲孔 臺(tái)階正齒輪 1 17 5 8 6 15 2 個(gè)頂絲 臺(tái)梯正齒輪 1 92 12 10 40 10 90 2 個(gè)M5 廣告牌框架結(jié)構(gòu)參數(shù) 廣告牌框架結(jié)構(gòu)主要由最頂上的保護(hù)頂架、廣告牌主展板、支撐柱和底座等組成，全是 不銹鋼框架結(jié)構(gòu)。底座使用的材料同樣也是不銹鋼，其由兩條長(zhǎng) 560mm，寬 37mm，高15mm 的不銹鋼空心長(zhǎng)方體和一根直徑為 64mm 長(zhǎng)為 350mm 的圓柱不銹鋼管組成。因?yàn)榕_(tái)風(fēng)可能不穩(wěn)定，所以當(dāng)廣告牌是因?yàn)橛信_(tái)風(fēng)來(lái)了而被收起的，必 須要做一定的延時(shí)，以避免電機(jī)急啟動(dòng)，減小對(duì)電機(jī)和廣告牌的損傷。 圖 系統(tǒng)總體程序流程圖 程序設(shè)計(jì) 關(guān)于整個(gè)控制系統(tǒng)程序的編寫和設(shè)計(jì)，按照程序流程圖 進(jìn)行即可。 void delay(void)。 void get_gpio(void)。 //全局變量聲明 20 uint infrared1,infrared2,operate1=0,operate2=0,operate3=0,ople=0。 int control1,control2,s=0。//按鍵 1（收） LPLD_GPIO_Init(PTE,3,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS)。//電機(jī)控制，頻率 10KHz LPLD_FTM0_PWM_Open(4,0)。 //打開(kāi)通道 7，即 PTD7 輸出占空比 } 21 /****************oled 初始化 ****************/ void oledinit(void) { int n=3,i。 n=n+1。 LCD_P6x8Str(86,3,.)。//讀按鍵 1的值 operate2=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 3)。 } 22 /*****************控制函數(shù) *****************/ void shujuchuli() { if(operate3==1) { s=s+1。 } } if(flag_auto==1) { if(win50) flag1=1。 if(infrared1==0amp。 } } if(flag1==1)//自動(dòng)收起 { control1=10000。infrared2==1) 23 { control1=0。 control2=0。 control2=0。 control2=0。 wind_power=8*win/100。 LCD_P6x8number(80,5,wind_power)。 init_pwm()。 get_gpio()。 LPLD_FTM0_PWM_ChangeDuty(5,control2)。 for(i=0。n++) { asm(nop)。當(dāng)所有的硬件部分做完后，就對(duì)整個(gè)硬件電路系統(tǒng)通電，測(cè)試基本的系統(tǒng)指示燈是否能亮，檢測(cè)完畢后，給單片機(jī)下載程序，對(duì)整體進(jìn)行測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行調(diào)試。IAR Embedded Workbench for ARM 應(yīng)用窗口展開(kāi)如圖 4_1所示。經(jīng)過(guò)查閱 相關(guān)的資料，對(duì)本次設(shè)計(jì)做出比較、預(yù)算，最終本次設(shè)計(jì)采用的是單片機(jī)作為中央控制器。廣告牌的收放是否到位，由 2 支紅外漫反射傳感器來(lái)檢測(cè)，它們分別被安裝在廣告牌的上下兩端。值得提出的是，本次使用的單片機(jī) K60 內(nèi)部自帶 了 ADC 轉(zhuǎn)換模塊，因此就不用單獨(dú)設(shè)計(jì)制作 A/D轉(zhuǎn)換模塊。 在這一次的設(shè)計(jì)中，由于硬件條件的限制，廣告牌的框架及機(jī)械部分做得并不是很理想，但整個(gè)系統(tǒng)也還是可以穩(wěn)定地工作的，也算是成功的完成了這次設(shè)計(jì)。 51單片機(jī) C語(yǔ)言教程 —— 入門、提高、開(kāi)發(fā)、拓展全攻略 ,電子工業(yè)出版社。 1997,5. [4] 拉普蘭德 K60底層庫(kù) —— OSKiis函數(shù)手 冊(cè)版本 . [5] 李超 ,陳玲 .廣告牌風(fēng)力載荷的卸載方法及抗強(qiáng)風(fēng)廣告牌專利， 2020. [6] 王浩 ,祝譚雍 .一種抗強(qiáng)風(fēng)廣告牌專利 ,2020. [7] 徐蕾 .廣告牌風(fēng)荷載計(jì)算及其抗風(fēng)特性 ,2020. [8] 齒輪手冊(cè)編委會(huì) .齒輪手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. 28 附圖： 圖 1 中央控制系統(tǒng)實(shí)物圖 A 圖 2 中央控制系統(tǒng)實(shí)物圖 B 29 圖 3 廣告牌實(shí)物圖 圖 4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 PCB 圖 30 圖 5 +， 5V 電源 PCB 圖 圖 6 +12V 電源 PCB 圖 31 圖 7 獨(dú)立鍵盤 PCB 圖 32 圖 8 電壓可調(diào)電源 PCB 圖 圖 9 廣告牌機(jī)械框架 CAD 圖 。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程（第三版）。單片機(jī)原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計(jì)（第 2 版） .清華大學(xué)出版社。另外就是顯示部分，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示風(fēng)速的大小以及風(fēng)力等級(jí)，所以得通過(guò)軟件把單片機(jī)采集到的風(fēng)速傳感器傳遞過(guò)來(lái)的電壓信號(hào)做處理。其中液晶顯示模塊，這一部分是可以不做的，但為了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試系統(tǒng)方便，所以就加了這一模塊。 該方案是采用 1 塊 K60 單片機(jī)作為中央控制器，通過(guò) 1 臺(tái)三杯式風(fēng)速傳感器檢測(cè)風(fēng)速，把檢測(cè)到的電信號(hào)傳遞給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)