【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 I/O 資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心。方案 2：采用 AT89S52 作為控制器。AT89S52 單片機(jī)式是一種低功耗，高性能的 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80S51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上的 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器 [11]。在單芯片上擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。方案選擇：方案一適合作為大規(guī)模控制系統(tǒng)的控制核心，而方案二則為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。比較之下，故而舍棄方案一。采用方案二。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇方案一：采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，通過(guò)開(kāi)關(guān)的切換對(duì)小車(chē)的速度進(jìn)行調(diào)整。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢、機(jī)械結(jié)構(gòu)易損壞、壽命較短可靠性不高。 方案二：采用功率管組成Ｈ橋型電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，并利用 PWM 波來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的有效值大小和極性進(jìn)行控制。這種調(diào)速方式具有調(diào)速特性?xún)?yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，能耗小等優(yōu)點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。方案三：采用L298專(zhuān)用芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該芯片有二個(gè)TTL/CMOS兼平電容的輸入，具有良好的抗干擾能力，4個(gè)輸出端具有較大的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以方便的驅(qū)動(dòng)二個(gè)直流電動(dòng)機(jī)或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。方案選擇：由于使用的是永磁式直流電機(jī)，因此只能對(duì)電樞電壓進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向的控制，因此電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊要能方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的大小和極性控制。L298 芯片的工作原理和方案二一致，但是其工作時(shí)較方案二穩(wěn)定，且編程較為簡(jiǎn)單，便于調(diào)試。另外 L298 內(nèi)部集成了兩個(gè) H 橋，能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)，硬件實(shí)現(xiàn)較方案二簡(jiǎn)單?；谏鲜隼碚摲治?，擬定選擇方案三。 熱風(fēng)電路模塊的選擇方案 1：電吹風(fēng)的電動(dòng)機(jī)用直流電源供電，電熱絲用交流電源供電。優(yōu)點(diǎn)是直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，便宜。 方案 2：電吹風(fēng)和電熱絲并聯(lián)應(yīng)用交流電源，優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單。將熱風(fēng)電阻用 220V 的交流電流直接驅(qū)動(dòng)。熱風(fēng)電路主要有兩部分組成，即風(fēng)熱部分和吹風(fēng)部分。將兩部分并接到交流電源，在 220V 電壓下即可同時(shí)工作。缺點(diǎn)是不利于控制風(fēng)速。方案選擇：考慮到便于控制風(fēng)速及相關(guān)因素，故而采用方案一。第二章 紅外線烘手器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)紅外感應(yīng)烘手器以單片機(jī) AT89S52 系列為核心，外圍電路包括電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、按鍵電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等組成。其工作過(guò)程：紅外發(fā)射－紅外接收－啟動(dòng)電機(jī)－按鍵模式－顯示模式。系統(tǒng)框圖如圖 示： AT89S52單 片 機(jī)電源電路反相器紅外線發(fā)射顯示電路按鍵電路風(fēng)扇電路紅 外 接 收加熱電路圖 紅外線烘手器硬件電路結(jié)構(gòu)框圖 采用 AT89S52 單片機(jī)，反相器 74LS14D 等芯片。其工作過(guò)程大概如下：當(dāng)人手接近紅外探頭時(shí)，則紅外線被認(rèn)為擋住而使接收電路無(wú)法接收到紅外線，此時(shí)當(dāng)檢測(cè)到光束被遮擋時(shí)，由單片機(jī)給驅(qū)動(dòng)電路提供信號(hào)，啟動(dòng)烘手器，默認(rèn)情況下是冷風(fēng)模式，但冷風(fēng)模式下還可以選擇強(qiáng)冷風(fēng)還是弱冷風(fēng)，同時(shí)還可以選擇熱風(fēng)模式，在熱風(fēng)模式下也可以選擇強(qiáng)熱風(fēng)和弱熱風(fēng)，此外默認(rèn)情況下冷風(fēng)時(shí)，顯示 0001；強(qiáng)冷風(fēng)模式時(shí)，顯示 0002；弱冷風(fēng)模式時(shí)，顯示 0003；在熱風(fēng)模式時(shí)，顯示 0004；強(qiáng)熱風(fēng)模式時(shí)，顯示 0005；弱熱風(fēng)時(shí)模式時(shí)，顯示 0006；當(dāng)人手離開(kāi)時(shí)，電路復(fù)原，電機(jī)停止工作，等待下一次的工作信號(hào)。 電源電路設(shè)計(jì) 電源開(kāi)關(guān) SW1 送入 220V 經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲后送入變壓器，保險(xiǎn)絲起保護(hù)電路的作用。變壓器 TR1 將 220V 的交流電源經(jīng)磁場(chǎng)耦合轉(zhuǎn)換成 12V 的交流電源，四個(gè)全波整流二極管將 12V 交流源整流為直流 12V 電源提供給后面電路。由電容組成的濾波電路將整流后的電源進(jìn)行紋波濾除，濾除頻率較高的干擾紋波。再經(jīng)一穩(wěn)壓芯片 L7805 即可轉(zhuǎn)換出 5V 電源為后端電路供電。如下圖 所示：圖 電源電路圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)連接電路中最基本的部分，它主要由電源電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘震蕩電路三部分組成。其電路圖如圖 所示： 最小系統(tǒng)整體電路圖 電源電路是單片機(jī)最小系統(tǒng)的重要組成部分，它的主要功能能給單片機(jī)電路持續(xù)供電。通過(guò) LM7805穩(wěn)壓成+5V 來(lái)為單片機(jī)供電， LM7805是+5V 的集成穩(wěn)壓電源。為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V177。5%，即 ～。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng) VCC 超過(guò) 低于 以及晶體振蕩器 穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2 應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有 6 個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為 2 個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有 12 個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 12MHZ，一個(gè)振蕩周期為 1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為 1us[5]。 顯示電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)紅外線感應(yīng)烘手機(jī)默認(rèn)冷風(fēng)，共設(shè)有熱風(fēng)鍵，強(qiáng)風(fēng)鍵，弱風(fēng)鍵和開(kāi)關(guān)鍵 4 個(gè)鍵，當(dāng)烘手機(jī)在無(wú)效工作狀態(tài)，即紅外感應(yīng)檢測(cè)電路沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)，顯示“0000” ； 當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，即紅外感應(yīng)檢測(cè)電路檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，顯示“0001”如下圖 所示：圖 顯示電路圖 加熱電路設(shè)計(jì)繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用，繼電器在本設(shè)計(jì)中用于控制模擬加熱絲加熱，工作時(shí)燈亮。如圖 所示：圖 加熱電路圖 紅