【正文】 NPN型普通三極管經(jīng)過二級放大形成的，使得穩(wěn)定系數(shù)更高，且放到倍數(shù)也加倍。），八拍（AABBBCCCDDDAA。圖1為基本RC復(fù)位電路，其電路為高電平復(fù)位有效， SW1為手動復(fù)位開關(guān)，可以實現(xiàn)上述基本功能。對于采用數(shù)字電路設(shè)計的方案，雖然用按鍵控制能夠?qū)崿F(xiàn)電機的驅(qū)動，但是，線路比較復(fù)雜，控制過程中會產(chǎn)生延時，使電機產(chǎn)生抖動，造成升降過程中的不穩(wěn)定，同時，線路采用的是開關(guān)控制，沒有無線模塊，不能實現(xiàn)無線升降，同時耗價較高，所以方案不可取。高度顯示部分采用光電傳感器進行非接觸式檢測，然后根據(jù)結(jié)果輸出一個高低電平，形成脈沖，然后去觸發(fā)單片機外部中斷，單片機根據(jù)脈沖數(shù)，計算出高度然后驅(qū)動數(shù)碼管顯示。 采用STC89C52單片機設(shè)計自動升降旗控制系統(tǒng)采用STC89C52單片機作為控制器，主要包含四個部分：驅(qū)動電機電路部分、語音電路，液晶顯示電路，無線接收電路。五星紅旗是中華人民共和國的標志和象征。特別是單片機測控技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)完全可以使用自動控制系統(tǒng)來完成國旗的升降控制，同時還可以達到國歌演奏何時能夠?qū)⒖炻耐昝琅浜?，從而可以避免由于人為操作帶來的不協(xié)調(diào)等諸多問題，保證了升旗儀式的嚴肅性和莊重性[1]。缺點是語音模塊采用代碼控制，只能機械的播放國歌的音調(diào)，不能出現(xiàn)明晰的聲音，同時液晶顯示和語音模塊的程序復(fù)雜。至最高點，國旗、國歌都自動停止；按下降鍵，國旗下降，語音模塊不工作，LCD顯示實時高度，并不斷將高度送入E2PROM。此設(shè)計采用的單片機是STC89C51RC芯片，最小系統(tǒng)治一般應(yīng)該包括：單片機、五伏電源、晶振電路，下面進行詳細的設(shè)計。(2)黑金剛配套的是 28BYJ48 5V 驅(qū)動的4 相5線的步進電機而且是減速步進電機，減速比為1：64。 ULN2003芯片內(nèi)部連接圖ULN2003A由7組達林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,具有同時驅(qū)動7組負載的能力,為單片雙極型大功率高速集成電路。L”，表明顯示的是國旗的升降高度；第二行顯示“H：***cm”，表明國旗升降過程中的實時高度。旗桿包括帶掛鉤的直桿，一面旗幟，尼龍細線。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉(zhuǎn)得越快。演奏時，要根據(jù)音符的不同把對應(yīng)半周期的定時時間初始值送入定時器T0，再由定時器T1按時輸出高低電平，用零作為結(jié)束的標志，每讀一個音符后，判斷其是否為零，不為零，則繼續(xù)下一個讀取，否則，結(jié)束讀取，關(guān)閉定時器T0。在設(shè)備管理器中查到你的COM口，選擇該COM口。但是由于有限流電阻的作用，變小電阻為500歐，還是不行，減小到200歐時，聲音大小合適，但是在播放完之后由于結(jié)尾是高電平，且蜂鳴器有源，會出現(xiàn)“嘟”的持續(xù)響聲，為了消除這種響聲，更換為揚聲器，但是揚聲器的功率較大，加了限流電阻，功率又太小，不加限流電阻，電流又過大，三極管發(fā)熱太快，容易損壞三極管。撥動下鍵后，國旗勻速下降，下降到最低端時自動停止；(2)在升降旗過程中，實時的檢測升降高度，且與實際高度最大不超過3cm；(3)升降旗過程的時間都統(tǒng)一為43秒，與國歌時間一致；(4)能夠?qū)崿F(xiàn)降半旗的功能；(5)能夠?qū)Σ竭M電機速度進行調(diào)節(jié)。測量三次。 輔助儀器工具表儀器工具數(shù)量穩(wěn)壓五伏電源1臺萬用表1臺示波器1臺直尺1把鑷子1把剪刀1把電烙鐵1個焊錫1m（1mm）面包板1塊取出一塊萬用板和烙鐵，現(xiàn)在萬用板上進行電路的布局設(shè)計，由于單片機是控制芯片，所以將單片機布在正中位置，其他各模塊分別布在周圍。新工程就建好了。43=升（降）旗一秒所需的脈沖數(shù)：N= 3414/34=3414/34=100 個 此次設(shè)計中，采用的為四相八拍的步進電機控制方式。圖 5伏電源設(shè)計圖3系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)總程序流程圖升降旗系統(tǒng)的主要包括三個模塊：語音模塊，電機轉(zhuǎn)動模塊，液晶顯示模塊。,。 TIP122芯片引腳圖 三極管TIP122的內(nèi)部圖 三極管TIP122的電參數(shù)表符號參數(shù)極性數(shù)值單位NPNTIP120TIP121TIP122PNPTIP125TIP124TIP125VCBO集電極基極電壓（IE=0）6080100VVCEO集電極發(fā)射極電壓（IB=0）6080100VVEBO發(fā)射極基極電壓（IC=0）5VIC集電極電流5AICM集電極峰值電流8AIB基極電流APtot耗散功率Tcase≤25℃65WTamb≤25℃2WTstg 貯藏溫度60～150℃Tj最高工作結(jié)溫150℃hFE放大倍數(shù)100，其中 R1=5千歐，R2=150歐。），雙（雙相繞組通電）四拍（ABBCCDDAAB。在系統(tǒng)中，有時也會出現(xiàn)顯示不正常，也為了調(diào)試方便，需要設(shè)計一個復(fù)位電路，復(fù)位電路的基本功能是系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。同時還設(shè)無線模塊設(shè)計的方案來說，能夠控制升降及停止，基本達到設(shè)計的要求，該方案可行。而電氣控制部分主要是利用電氣元件中的邏輯門、電阻，開關(guān)主城復(fù)雜的控制電路，通過開關(guān)控制各個模塊的電平變化達到控制各模塊的目的。升降系統(tǒng)設(shè)計不僅要想高精度，智能化的方向發(fā)展，向更加多的方面發(fā)展，領(lǐng)域會更加廣泛，電梯，工程提重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，軍事科研等，更好地應(yīng)用與未來社會生產(chǎn)。因此舉行升降旗儀式絕不是一種形式，而是一項十分莊重、嚴肅的活動。用AT89C51單片機作為自動控制升降旗控制系統(tǒng)的控制芯片,采用光電傳感器檢測旗幟高度,選用H型驅(qū)動電路驅(qū)動直流電機,利用8255A和相關(guān)電路實現(xiàn)鍵盤、顯示功能,實現(xiàn)國旗的自動升降控制[2]。 設(shè)計方案二：采用數(shù)字電路控制。至最低點，降旗停止。 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計圖 晶振電路的設(shè)計單片機的定時控制功能是由片內(nèi)的時鐘電路和定時電路來完成的，而片內(nèi)的時鐘信號有兩種：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。如果需要轉(zhuǎn)動1 圈，那么需要360/*64=4096 個脈沖信號。帶負載能力強，溫度范圍廣，工作電壓高等特點，廣泛應(yīng)用于伺服電機，步進電機，電磁閥和可控照明燈等領(lǐng)域。而且并行8位數(shù)據(jù)通信，可以滿足本系統(tǒng)中顯示的要求。將尼龍細線的一短纏在電機上，通過掛鉤，另一端系上國旗。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調(diào)速。 音樂子程序流程圖根據(jù)升降旗子程序流程圖，利用C語言編程所設(shè)計的子程序見附錄D。其他參數(shù)基本保持不變。為了解決這個問題，三極管換用了大功率的TIP122達林頓管，最終解決了這個難題。但是，還存在需要改進的地方：一方面，開關(guān)太小，不易撥動，且沒能形成遠程無線控制；另一方面，電路也不太穩(wěn)定，干擾太大。 在只接驅(qū)動模塊的情況下，接通五伏電源，設(shè)置要停止的高度，將細線直接纏在電機的轉(zhuǎn)軸上，設(shè)置一個脈沖頻率，打開開關(guān)K1使電機工作在正轉(zhuǎn)（即國旗上升）的模式下，用秒表控制在43秒時間，國旗從參考零點上升，測試國旗在指定時間停止時的實際高度與設(shè)置的高度相差多大。待元器件完整后，準備好要用的輔助儀器及工具，方便取用。因為采用的是C語言編程，所以在對話框中選擇“是”。步進電機要走的實際步數(shù)為N1=（S/C）64=64≈685步 步進電機實際要“走”的步數(shù)，即為接收到的來自控制模塊的脈沖數(shù)?升（降）旗一秒所走的距離：V=S/t=167247。波后的電壓U2輸入三端穩(wěn)壓芯片LM7805便可將穩(wěn)定輸出電壓+5V，在上圖中的一個二極管D3是一個保護二極管，它的作用是保護穩(wěn)壓芯片。PT2262 和PT2272有三態(tài)地址編碼功能，只有地址匹配時才能傳輸數(shù)據(jù)。為了解決這個問題，在設(shè)計采用大功率的MOS管TIP122實現(xiàn)。四相步進電機可以在不同的通電方式下運行，常見的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（ABCDA。 復(fù)位電路設(shè)計單片機在啟動運行時都需要復(fù)位，復(fù)位使CPU和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個確定的工作狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。我們將上述幾個方案進行比較如下：對于采用STC89C52單片機的方案，由于采用的是四相八拍的步進電機，所以步進電機不僅能夠?qū)崿F(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，而且相比二相電機來說更加的精確，速度的調(diào)節(jié)就能夠?qū)崿F(xiàn)高度的自主設(shè)定，同時語音模塊采用三極管驅(qū)動揚聲器發(fā)聲，不僅耗價更小，電路簡單，也易于制作，更方便調(diào)試。穩(wěn)速部分采用PID積分電路進行控制使輸出產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖，然后經(jīng)過微分檢波積分放大，得到與轉(zhuǎn)速成正比的電壓，然后通過反饋控制步進電機的驅(qū)動電壓而得到穩(wěn)定的線速度。為了達到工業(yè)設(shè)備的安全升降，穩(wěn)定運行，優(yōu)化操作等要求，必須將設(shè)備整合，滿足人們正常高校生活的目的。舉行升降旗儀式是對每個公民進行愛國主義教育、國旗意識教育，團體意識教育的重要途徑；是衡量一個公民是否心存國家觀念，是否愛國的重要標志；同時在相當程度上也成為衡量國民素質(zhì)的重要標準。 或以單片機AT89C52為核心,以鍵盤為輸入系統(tǒng),按鍵選定執(zhí)行要測試的旗桿高度參數(shù),按開始鍵執(zhí)行升旗程序,[9]。主要包含六個部分：電氣控制部分，電源部分，驅(qū)動電機部分，無線接收部分，高度顯示部分，音樂控制部分。國旗處在半旗模式下時，國旗勻速上升，同時播放國歌，顯示實時高度，并將其計入E2PROM，至最高點，國歌停止，國旗開始勻速下降，到達2/3處自動停止。采用內(nèi)部時鐘時，片內(nèi)的高增益反相放大器通過XTALXTAL2外接晶體振蕩器作為反饋元件，然后通過晶體振蕩器，兩邊各接一個瓷片電容，瓷片電容出來后接地。(3)步進電機具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。所以，根據(jù)ULN2003和步進電機28BYJ48工作原理，、分別連接ULN2003芯片的管腳4。開發(fā)板中有液晶顯示模塊，利用C 語言模塊的可移植性，直接將模塊移植過來，根據(jù)實際情況更改數(shù)組內(nèi)容，即可實現(xiàn)對本設(shè)計中需要顯示的參數(shù)進行顯示。. 旗桿設(shè)計圖 電源電路的設(shè)計單片機STC89c51的供電電壓與步進電機的供電電壓都是五伏，所以在此需要設(shè)計一個五伏的電源，五伏電源主要包括四個部分：降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓、輸出。 首先，我們需要對步進電機的相關(guān)參數(shù)進行設(shè)定。此設(shè)計的軟件調(diào)試是在Windows XP的運行環(huán)境下則采用的keil uvision3調(diào)試軟件，采用C 語言編程完成的。這樣參數(shù)就設(shè)置好了。 電機繞線的調(diào)試處理 ，電機轉(zhuǎn)速又太小，不能滿足實驗要求，所以只有通過增加半徑的方案來增加電機的線速度，進行速度測試還是不行，電機的力矩有限，如果再換粗一點的木棒，電機又帶動不起來，最后先用輕質(zhì)的薄膜材料，與木棒有較大的摩擦力且電極容易帶動，方案可行。參考文獻[1] [M].北京：電子工業(yè)出版社,2008：8894.[2] 盧洪武，劉偉，[J] .:(1):1721.[3] 張超，譚靜芳，[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2007,(11):115119[4] 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Weerakoon and L. Samaranayake. Development of a Novel Drive Topology for a Five phase Stepper Motor[M],Proceedings of 11th International Conference on Eletrical Machines and Systems ,2008.[15]R。將國旗尼龍線上，通過旗桿上的掛鉤掛在旗桿上，制作就完成了。將領(lǐng)到的元器件整理到一塊，查看元器件是否齊全，不齊全的要補充完整。這時出現(xiàn)一個各主要芯片的清單，由于此次設(shè)計采用 keil uvision3新建工程界面圖的是89C52的單片機，所以選擇“Atmel”的“AT89C52”，單擊“確定”。旗桿的高度（電機轉(zhuǎn)動的總線長） cm，國歌播放時間為升旗的總時長，時間t為43S。輸入的U1U2，電容C放電，此時，放電未完又再次充電，輸入的U1U2，電容C就開始充電，同時，充電未完又再次放電，由此類推，不斷放電充電，濾波后的電壓為U2在到的正電壓之間波動變化，且波動幅度變緩，使用大電容值的電容濾波此幅度波動更平緩，且多次濾波使直流的紋波更小。PT2262和PT2272最多支持6位數(shù)據(jù)編碼，一般支持4位數(shù)據(jù)編碼。語音模塊的設(shè)計思想是利用單片機的軟件編程控制揚聲器播放國歌語音代碼實現(xiàn)的，由于設(shè)計中采用的是三極管驅(qū)動8Ω/，需要的功率過大，而普通的三極管不能承受很高的電流，容易在電路中燒壞；如果在電路中接入限流電阻，又不能滿足驅(qū)動揚聲器的條件，或者揚聲器聲音過小，都不能達到設(shè)計的要求。當通