【正文】 ity of Technology, of 2020 Third International Conference on Education Technology and Training(Volume 8)[C].Hubei University of Technology, China:,2020:4. 基于單片機(jī)的自動(dòng)抽紙系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 附 錄 系統(tǒng) C 程序的源碼： 主程序文件源碼： include include include sbit LedZhi=P2^1。通過實(shí)際測(cè)試表明，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)控制器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，實(shí)用性，人性化操作界面簡(jiǎn)單方便，性價(jià)比高。 1 212121 2121 2121212AK2113574682454 45132511 2321 23 312121 21223456789114 234039383736353433323130292827262524232221201918171615141312111098765432121615141312111098765431135746822 31 (a) (b) 圖 21 PCB 板 （ a） 最小系統(tǒng) PCB。為了使布線盡可能短，根據(jù)信號(hào)的元件貼裝工藝布局。但是，由于算法的限制以及用戶的特殊要求或習(xí)慣，自動(dòng)布線也有很多讓人不滿意的地方，我們必須靠手工進(jìn)行布線和跳幀調(diào)整來達(dá)到我們的滿意程度。線寬約束為 1530mil，大小在 10*10cm以內(nèi)。在右方就會(huì)生成 自己新建的庫。 2 元件封裝 下一步就是對(duì)元件進(jìn)行封裝，雙擊元件 — 添加 — Footprint，“ PCB 庫”選擇任意。 2．仿真處理器及其外圍電路 可以仿真 51 系列、 AVR、 PIC、 ARM、等常用主流單片機(jī)。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具 ， 其處理器模型支持 805 AVR、 ARM、8086等。按鈕 1 為 INT0中斷，其程序流程為原數(shù)據(jù)，當(dāng)值等于 9 時(shí)，不改變?cè)瓟?shù)值返回，小于 9 時(shí)，數(shù)據(jù)加 1 后返回；按鈕 2，當(dāng)原數(shù)據(jù)不為 1，減 1 保存數(shù)據(jù)，原數(shù)據(jù)為 1 則保持不變。 是 開始 初始化 檢測(cè)是否有人 按下按鈕抽取定量紙 是否需要用到紙 是 否 否 基于單片機(jī)的自動(dòng)抽紙系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 初 始 化開 始顯 示開 關(guān) 啟 動(dòng) ？停 止 計(jì) 數(shù) 器速 度 為 1 ？停 止 計(jì) 數(shù) 器啟 動(dòng) 計(jì) 數(shù) 器延 時(shí)結(jié) 束N N Y Y 圖 17 主程序流程圖 定時(shí)中斷設(shè)計(jì) 步進(jìn) 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)傳遞到電機(jī)繞組，主要是在一定的時(shí)間定期連續(xù)地通入電流，步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該間隔越短，速度更快。因?yàn)?MAX232 具有驅(qū)動(dòng)能力 ,所以不需要外加驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)這一原理，單片機(jī)的 口根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的高低電平，來辨別足否有人。一上電時(shí)，以調(diào)節(jié)檢測(cè)距離的障礙，一旦調(diào)節(jié)電位器的背面時(shí)，輸出為低范圍內(nèi)，給微控制器來識(shí)別。激光傳感器也可以使用適用于電路，用于檢測(cè)是否蹲便器抽紙用完了類似 的功能檢測(cè)。 具體細(xì)分對(duì)應(yīng)情況如 表 3 所示 。如：一臺(tái)固有步距角為 176。 工作電壓的連接： VCC：連接直流電源正（注意： 10V＜ VCC＜ 32V）。 7) 電機(jī)繞組連接： 8) A+：連接電機(jī)繞組 A+相。 3) DIR+：電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制正端。 57 電機(jī)完美搭檔，同時(shí)可以用于 4 50 型步進(jìn)電機(jī)，性能比較優(yōu)秀的一款驅(qū)動(dòng)。 40 管腳雙列直插式封裝管腳圖如 7 圖所示。 上電復(fù)位：上電開始電容 C1 相當(dāng)于短路， RST 點(diǎn)電位約 5V，大于 ，復(fù)位引腳為高電平，隨著不斷向電容 充電，當(dāng)其兩端電壓達(dá)到 ，復(fù)位引腳高電平超過兩個(gè)機(jī)器周期，上電復(fù)位完成。 8 腳 （ R2IN） 、 9 腳 （ R2OUT） 、 10 腳 （ T2IN） 、 7 腳 （ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12V 和 12V 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。通過設(shè)置特殊功能寄存器 T2CON 中的 C/T2位，可將其作為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器（特殊功能寄存器 T2CON 的描述如表 4 所列）。 TR2 定時(shí)器 2 啟動(dòng) /停止控制位。 RCLK=1 時(shí)，用定時(shí)器 2 溢出脈沖作為串口（工作于工作方式 1 或 3 時(shí)）的接收時(shí)鐘， RCLK=0，用定時(shí)器 1 的溢出脈沖作為接收脈沖 TCLK 發(fā)送時(shí)鐘允許。當(dāng) EXEN2=1，且當(dāng) T2EX 引腳上出現(xiàn)負(fù)跳變而出現(xiàn)捕獲或重裝載時(shí)， EXF2 置位，申請(qǐng)中斷。 基于單片機(jī)的自動(dòng)抽紙系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 STC89C52 除了有定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 之外，還增加了一個(gè)一個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 /計(jì)數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2CON 和 T2MOD（見表 2）。不應(yīng)將 “1”寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位 后這些單元數(shù)值總是 “0”。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。當(dāng) STC89C52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。當(dāng)輸入連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)為有效，用來完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。對(duì)端口寫入 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可 用作輸入口。 P2 作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。在對(duì)Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)時(shí)， P1 接收低 8 位地址。 P1 端口（ ～ ， 1～ 8 引腳）： P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向I/O 口。 3 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 STC89C52 簡(jiǎn)介 圖 5 STC89C52 引腳 圖 5 是 STC89C52 的引腳圖，引腳功能說明： VCC（ 40 引腳）：電源電壓 VSS （ 20 引腳）：接地 P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引腳）： P0 口是一個(gè)漏極開路的 8 位雙向 I/O 口。 工作原理 圖 4 步進(jìn)電機(jī)三相接線圖 開始時(shí)，開關(guān) SB 接通電源， SA、 SC、 SD 斷開， B 相磁極和轉(zhuǎn)子 0、 3 號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的 4 號(hào)齒就和 C、 D 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒， 5 號(hào)齒就和 D、 A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒 。 轉(zhuǎn)子：由軟磁材料制成，其外表面也均勻地分布著小齒，與定子上的小齒并且小齒的大小相同，間距相同。定子齒有三個(gè)勵(lì)磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯(cuò)開。 5) 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，易于啟停，正反轉(zhuǎn)及變速。在它的作用下，隨著頻率的電動(dòng)機(jī)（或速度）的增加相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。一般來說，磁退磁點(diǎn)高于 130 攝氏度，有的甚至高達(dá) 200 攝氏度，所以步進(jìn)電機(jī)表面溫度在 8090 度才是正常工作溫度。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用了兩相或三相步進(jìn)電機(jī)皆可。 在非過載，電機(jī)轉(zhuǎn)速的情況下，停止的位置只取決于脈沖頻率和脈沖信號(hào)，這不會(huì)影響，即一個(gè)脈沖信號(hào)被施加到電機(jī)的負(fù)荷改變的次數(shù)，電機(jī)被接通一個(gè)步驟角。 基于單片機(jī)的自動(dòng)抽紙系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 圖 1 系統(tǒng)框圖 2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及特性 步進(jìn)電機(jī)的簡(jiǎn)介 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖到的角位移或致動(dòng)器的線性位移。與傳統(tǒng)的 AT89C51 單片機(jī)，它可以直接用于與串行下載功能，速度更快，使用更方便比較。因此要設(shè)計(jì)出一個(gè)合理而且方便實(shí)施的自動(dòng)抽紙系統(tǒng)。隨著人們的生活品質(zhì)逐漸提高，自動(dòng)抽紙系統(tǒng)可以滿足對(duì)于人們生活空間的自動(dòng)化需求，達(dá)到衛(wèi)生和節(jié)約的完美結(jié)合 . 隨著新科技的發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)在這個(gè)新科技產(chǎn)業(yè)中占有一席之地。對(duì)于環(huán)境污染而言，手動(dòng)抽紙無疑是有害無益的，并且對(duì)于人類的身體健康都有顯著地影響。 Infrared。通過紅外線來探測(cè)是否有人進(jìn)入系統(tǒng)范圍，根據(jù)紅外線輻射的能量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到有人后經(jīng)紅外傳感器把信號(hào)發(fā)送給中心系統(tǒng)，同時(shí)指示燈亮，進(jìn)行提示。 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 分類號(hào)： 題 目 : 基于單片機(jī)的自動(dòng)抽紙系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2020 年 5 月 15 日 摘 要 本系統(tǒng)采用 STC89C52 單片機(jī)設(shè)計(jì)出一套蹲便器自動(dòng)抽紙系統(tǒng)。單片機(jī)負(fù)責(zé)把采集到的數(shù)據(jù)處理后與控制模塊通信。 關(guān)鍵詞： 通信；紅外；步進(jìn)電機(jī)； STC89C52 ABSTRACT The system uses a set of singlechip design STC89C52 Pissing automatic pumping paper system. The system consists of microcontroller, infrared sensors, laser sensors, stepper motors and some control module. Use of microcontroller, stepper motor for automatic extraction of people after a certain length of paper to facilitate the function. MCU responsible for processing the collected data munication with the control module. Via