【正文】 A高速處理的優(yōu)勢得不到充分體現(xiàn)。 驅(qū)動電機(jī)的選擇與論證方案一：采用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行單元。方案二：采用直流電機(jī)作為執(zhí)行元件。 直流電機(jī)驅(qū)動電路的選擇與論證方案一：采用與直流電機(jī)相匹配的成品驅(qū)動裝置。此外，為提高電路的抗干擾能力，驅(qū)動電路與單片機(jī)接口可通過光耦元件連接。輸出電壓的變化量由反饋網(wǎng)絡(luò)取樣經(jīng)放大電路（A）放大后去控制調(diào)整管T的ce極間的電壓降，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓VO的目的?；谝陨戏治?，我們采用方案二做為電源方案。(其中2個小圓圈是為了方便的表示該位置上的導(dǎo)體電勢或電流的方向而設(shè)置的) 上圖表示一臺最簡單的兩極直流電機(jī)模型，從模型上可以看到，直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向器。導(dǎo)體ab和cd分別處于N、S極磁場中，受到電磁力的作用。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)180176。 實際的直流電動機(jī)，電樞圓周上不是由一個線圈構(gòu)成而是均勻地嵌放許多線圈，以減少電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的波動，繞組形式同發(fā)電機(jī)。（1）他勵直流電機(jī)勵磁繞組由其他直流電源供電，與電樞繞組之間沒有電的聯(lián)系，如圖33(a)所示。如圖33(b)所示。勵磁電流等于電樞電流，所以勵磁繞組的導(dǎo)線粗而匝數(shù)較少。 直流電機(jī)的勵磁方式不同，運行特性和適用場合也不同。對電動機(jī)來說，額定功率是指轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。 額定值一般標(biāo)在電機(jī)的銘牌上，又稱為銘牌數(shù)據(jù)。如果電機(jī)的電樞電流小于額定電流，稱為欠載運行；電機(jī)的電樞電流大于額定電流，稱為過載運行。由于單片機(jī)的高度集成化，縮短了系統(tǒng)內(nèi)的信號傳送距離，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)配置，大大地提高了系統(tǒng)的可靠性及運行速度，同時它的指令系統(tǒng)又很適合于工業(yè)控制的要求，所以單片機(jī)在工業(yè)過程及設(shè)備控制中得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成基本上如圖35所示。對于片內(nèi)有ROM/EPROM的芯片來說,最小應(yīng)用系統(tǒng)即為配有晶體振蕩器、復(fù)位電路和電源的單個芯片；對與片內(nèi)沒有ROM/EPROM芯片來說，其最小應(yīng)用系統(tǒng)除了應(yīng)配置上述的晶振、復(fù)位電路和電源外，還應(yīng)配備EPROM或EEPROM作為程序存儲器使用。有兩級或三級程序存儲器保密系統(tǒng)，防止E178。PROM容量可達(dá)20K字節(jié)。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 ： 數(shù)據(jù)保留時間：10年 32可編程I/O線 低功耗的閑置和掉電模式 當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時器0外部輸入） T1（記時器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。如果想初步判斷單片機(jī)芯片的好壞，可以用示波器查看ALE端是否有正脈沖信號輸出，如果有脈沖信號輸出，則單片機(jī)基本上是好的。另外，該引腳被略微拉高。/PSEN：外部程序存儲器的輸出允許控制端。如果要檢查一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)上電后，CPU能否正常到外部程序存儲器讀取指令碼，可以用示波器查/PSEN端有無脈沖輸出。不論是否有內(nèi)部程序存儲器。對于89C51，則加在/VPP引腳的編程電壓為+12V或+5V。即備電源的輸入端。：（1）P0口（～）：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為8位地址總線（低8位）及8位數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用端口；（2）P1口（～）：8位準(zhǔn)雙向I/O口；（3）P2口（～）：8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，在訪問外部程序存儲器時，它作存儲器的高8位地址線；（4）P3口（～）： 8位準(zhǔn)雙向I/O口，雙功能復(fù)用口。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。 此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 其它主要器件介紹 NE555介紹NE555是在1971年由Signetics Corporation發(fā)布，在當(dāng)時是唯一非?？焖偾疑虡I(yè)化的Timer IC，在往后的40年來非常普遍被使用，且延伸出許多的應(yīng)用電路，盡管近年來CMOS技術(shù)版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原規(guī)格的NE555依然正常的在市場上供應(yīng)，盡管新版IC在功能上有部份的改善，但其基本功能并沒變化，所以到目前都可直接的代用。 　　 （2）它的操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯閘配合，也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 引腳 2 (觸發(fā)點)：這個腳位是觸發(fā)NE555使其啟動它的時間周期。于高電位時的最大輸出電流大約200 mA 。當(dāng)計時器在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。 引腳 8 (VCC)：這是555個計時器IC的正電源電壓端。圖中輸入級一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差分放大電路，利用它的對稱性可以提高整個電路的共模抑制比和其它方面性能，它的兩個輸入端構(gòu)成整個電路的反相輸入端和同相輸入端。此外還有一些輔助環(huán)節(jié)，如電平移動電路、過載保護(hù)電路以及高頻補償環(huán)節(jié)。LM358 的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。 單位增益頻帶寬(約1MHz) 　　 低功耗電流，適合于電池供電 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 繼電器可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。2. 繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)額定工作電壓：是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)。最后考慮尺寸是否合適。 光耦介紹光耦合器亦稱光電隔離器或光電耦合器,簡稱光耦。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長、無觸點、抗干擾能力強(qiáng)、輸出和輸入之間絕緣、單向傳輸信號等優(yōu)點,在數(shù)字電路上獲得廣泛的應(yīng)用。在計算機(jī)數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機(jī)工作的可靠性。由于光電耦合器的外殼是密封的,它不受外部光的影響。光耦合器的技術(shù)參數(shù)主要有：發(fā)光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極發(fā)射極反向擊穿電壓V(BR)CEO、集電極發(fā)射極飽和壓降VCE(sat)。（2）當(dāng)用光電耦合器來隔離輸入輸出通道時，必須對所有的信號（包括數(shù)位量信號、控制 量信號、狀態(tài)信號）全部隔離，使得被隔離的兩邊沒有任何電氣上的連接，否則這種隔離是沒有意義的。隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，出現(xiàn)了代替DB25的DB9接口，現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9。由6腳和4只電容構(gòu)成。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。15腳GND、16腳VCC（+5V）。 產(chǎn)生+24V的電壓給繼電器、光電耦合器和直流電機(jī)供電電路圖如下：圖315 +24V電路部分由于直流電機(jī)的額定功率為120W，額定電流為5A，我們在選用變壓器時選用220V~33V，輸出電流能達(dá)到6A的變壓器。為提供+24V的電壓，我們?nèi)32=275Ω，R33=5kΩ。三端穩(wěn)壓器芯片的型號為LM7805,同樣電容CC1C1C13都為輸入端或輸出端的濾波電容，它們組合應(yīng)用能有效的濾除交流噪聲。這兩個引腳跨接適應(yīng)晶體振蕩器（簡稱晶振）和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。但反過來運行速度快對存儲器的速度要求也就高，對印制電路圖的工藝要求也高，本設(shè)計采用6MHz的晶振。由于單片機(jī)復(fù)位引腳所需高電平的時間很短就可以完成復(fù)位，所以電源通電時只要VCC1的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位。而獨立式鍵盤又分為中斷方式獨立式鍵盤工作電路和查詢方式的獨立式鍵盤工作電路，本設(shè)計采用查詢方式的獨立式鍵盤工作電路，按鍵直接與AT89C51的I/O口線相連，通過讀I/O線的高低電平狀態(tài)，即可識別按下的鍵。這就達(dá)到了通過按鍵來達(dá)到使晾衣架自動升降的目的。它由一個電阻應(yīng)變片，三個固定阻值電阻和一個運算放大器LM358組成。單片機(jī)可以根據(jù)LM358輸出的電平狀態(tài)來判斷是否超重。其次由運算放大器，發(fā)光二極管和揚器構(gòu)成的聲光報警電路。輸出端Q接入運算放大器構(gòu)成反相電路，則運算放大器的輸出為低電平。同樣輸出端的Q接入運算放大器構(gòu)成反相電路，則運算放大器的輸出端也輸出振蕩信號。本系統(tǒng)采用的直流電機(jī)型號為70ZYT55,它的額定電壓為直流24V，額定電流為5A，所以額定功率為120W，為了防止電機(jī)因超載運行或者因故障導(dǎo)致過流而燒壞，必須有過流保護(hù)裝置，在這里用采樣電阻來把電流大小換算成電壓然后用運算放大器LM358對采樣電壓進(jìn)行放大等處理。然后用LM358運算放大器對采樣電壓進(jìn)行放大，從而達(dá)到過流保護(hù)的作用。 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路圖324 正反轉(zhuǎn)電路圖 圖中用到的電機(jī)型號為70ZYT55，供電電壓為直流24V，額定電流為5A，額定功率為120W，能夠滿足本設(shè)計的要求。第一個光電耦合器的二極管發(fā)光，光敏三極管接收光信號導(dǎo)通，三極管T3的集極為高電平，T3會導(dǎo)通，電磁繼電器的線圈通電，K1開關(guān)會與電機(jī)回路的電源端相連。當(dāng)按下上升按鍵后，K2與電源端相連，K1與地端相連，電機(jī)正轉(zhuǎn)。RS232與TTL電平轉(zhuǎn)換最常用的芯片是MAX232,它是RS232雙工發(fā)送器/接收器的接口芯片，其片內(nèi)有兩個發(fā)送器。 超重檢測部分系統(tǒng)初始化之后會讓電源指示燈亮，然后檢測晾衣架是否超重，若超重則一直報警，直到超重信號消除程序再往下執(zhí)行，流程圖如圖41所示：開始電源指示亮亮是否超重延時是否超重報警，電機(jī)不工作是否超重NYNYNY上升部分圖41 超重檢測部分流程圖 上升部分當(dāng)沒有超重時，就會檢測上升按鍵是否按下，若按下則晾衣架一直上升，直到上升按鍵被松開程序再往下執(zhí)行，流程圖如圖42所示：上升是否按下上升是否按下正轉(zhuǎn)是否按下延時上升指示亮電機(jī)正轉(zhuǎn)NNYNYY開始下降部分圖42 上升部分流程圖 下降部分當(dāng)上升按鍵沒有被按下時，就會檢測下降按鍵是否按下，若按下則晾衣架一直下降，直到下降按鍵被松開程序就會返回開始繼續(xù)查詢，流程圖如圖43所示：下降是否按下下降是否按下下降是否按下延時下降指示亮電機(jī)反轉(zhuǎn)NNYNYY返回超重檢測部分開始圖43 下降部分流程圖 過流中斷部分當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時，必須使電機(jī)停止且進(jìn)行聲光報警，直到按下復(fù)位鍵，從而實現(xiàn)過流保護(hù)，流程圖如圖44所示：過流中斷報警，電機(jī)不工作陷入死循環(huán) 圖44 過流保護(hù)部分流程5 設(shè)計總結(jié)本設(shè)計采用單片機(jī)AT89C51作為自動晾衣架的檢測及控制核心。本設(shè)計具有靈活方便、適用范圍廣的特點，基本能夠滿足實踐需求