畢業(yè)設(shè)計基于單片機(jī)的自動控制升降旗系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-12-13 20:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2 節(jié) 電路框圖設(shè)計 總體框圖設(shè)計 根據(jù)設(shè)計要求，本系統(tǒng)可由圖 211所示的幾個部分組成： 單片機(jī)鍵 盤 輸 入電 源 電 路無 線 遙 控L C D 顯 示方 向 驅(qū) 動 電 機(jī)語 音 電 路 圖 211 總體電路框圖 根據(jù)設(shè)計要求，可得本系統(tǒng)的程序主流程圖如圖 221所示：本系統(tǒng)的控制器采用 ATMEL公司的 AT89S52，因為考慮到編寫的繁簡程度，所以在此使用 C語言進(jìn)行軟件編寫，這樣可以大大提高程序編寫時的效率。 整體程序流程圖 通 電鍵 盤 掃 描掉 電 處 理初 始 化是 否 有 鍵 按 下 ？鍵 處 理YN 圖 221 整體程序流程圖 第 3 節(jié) 系統(tǒng)的具體設(shè)計 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 本系統(tǒng)由單片機(jī) AT89S52作為升降旗系統(tǒng)的控制核心，實現(xiàn)鍵盤控制、液晶顯示、語音以及無 線遙控等幾個部分，即該系統(tǒng)主要包括電機(jī)驅(qū)動模塊、 鍵盤與顯示模塊、語音模塊及無線遙控電路模塊等幾個部分?，F(xiàn)分別對各模塊進(jìn)行分析。 、電機(jī)驅(qū)動模塊 在本設(shè)計中采用集成驅(qū)動芯片 L298作為電機(jī)驅(qū)動的核心， L298是恒壓恒流雙H橋集成電機(jī)芯片，可同時控制兩個電機(jī)，且輸出電流可達(dá)到 2A，驅(qū)動力很強(qiáng)。因為在本設(shè)計中我們使用的是四相步進(jìn)電機(jī)，所以 L298完全符合要求。其電路原理圖如圖 311所示。 圖 311 電機(jī)驅(qū)動電路 其步進(jìn)電機(jī)的控制原理為：為了準(zhǔn)確實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的時間和高度控制的勻速升降， 需要精確計算在人眼不能識別的時間內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)的脈沖數(shù)。在此我們選用步距角 ，則走一圈所需的步數(shù)為 400步，因為用于固定繩子的軸的直徑為，則平均每步拉出的線長便可計算出來約為 L=，在整個上升或下降過程中， high為總高度，可通過公式計算出在此段距離中步進(jìn)電機(jī)需走的步數(shù)，即為，步進(jìn)電機(jī)要轉(zhuǎn)動的總步數(shù)：總步數(shù) =高度（ high） /, 在此，高度可調(diào)步長為 1cm，時間可調(diào)時間間隔為 1s。 、鍵盤與顯示模塊 在本設(shè)計中使用了八個按鍵，分別用來控制升降旗和升降半旗及其切換，高度及時間的調(diào)節(jié)，其鍵盤摸板如圖 312，顯示部分采用液晶 RT1602，因為在本設(shè)計中只要求顯示時間與高度，可以不用中文顯示，所以 RT1602已完全滿足要求，其鍵盤與顯示模塊的電路原理圖如圖 313所示。 升 旗時 間 下 調(diào)時 間 上 調(diào)高 度 下 調(diào)高 度 上 調(diào)停 止半 旗降 旗 圖 312 鍵盤摸板 圖 313 鍵盤與顯示電路 、語音模塊 因為本設(shè)計要求演奏國歌，其時間為 43秒鐘，所以選用的語音芯片其錄放時間應(yīng)大于 43秒鐘，即在此選用語音芯片 ISD2560，其錄放時間為 60秒，完全符合本 設(shè)計的要求， 我們把國歌音樂錄制在 ISD2560語音芯片中，然后用它的單次播放功能播放國歌， 其電路原理圖如圖 314所示。 圖 314 語音模塊的電路原理圖 ISD2560可以利用 A0A9這 10條地址線實現(xiàn)分段錄放音，可以分為 600段，在本設(shè)計中我們沒有用到分段錄放音，所以將 10條地址線全部接地。當(dāng)錄音時，片選端 CE接低電平、 PD為低電平、 P/R為低電平；當(dāng)放音時，片選端 CE接低電平、PD為低電平、 P/R為高電平。 其控制原理為： A、當(dāng)升旗鍵按下時， ISD2560輸出播音控制信號播放國歌，國 旗經(jīng) 43s的時間勻速上升至旗桿頂端，國歌播放完畢；當(dāng)降旗鍵按下時，不播放國歌。 B、在半旗狀態(tài)時，當(dāng)升旗鍵按下時，對 ISD2560輸出播音控制信號播放國歌，國旗經(jīng) 43s的時間勻速從最低端上升到最頂端之后，國歌停奏，然后自動經(jīng) 14s的時間勻速下降到總高度的 2/3高度處（ 120cm）停止；當(dāng)降旗鍵按下時，不播放國歌。 、無線遙控模塊 在本設(shè)計中采用 SP多用途無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊， SP模塊必須用信號調(diào)制才能正常工作，常見的固定編碼解碼器件有 PT2262/227 SC2262/227 LSD2262/2272等，在此我們選用的是 LSD2262和 LSD2272， LSD2262將 A0～ A5和 A6/D5～ A11/D0決定的地址和數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng) TE為低電平時，從 DOUT輸出編碼信號，編碼信號提供給 RF或 IR電路發(fā)射，由 RF或 IR接收電路接收后，經(jīng) LSD2272解碼，實現(xiàn)遙控編碼和解碼。理論上只要直接連接上固定編碼解碼器件即可非常容易的達(dá)到很好的傳輸效果，但實際上需要考慮解碼器件的輸入阻抗，調(diào)制起來有點困難。其發(fā)射模塊的電路原理圖如圖 315所示，接收模塊的電路原理圖如圖 316所示。 圖 315 發(fā) 射模塊電路原理圖 SP多用途無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為 315M，采用聲表諧振器 SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高僅次于晶體，當(dāng)環(huán)境溫度在－ 25～＋ 85度之間變化時，頻漂僅為3ppm/度。特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。具有較寬的工作電壓范圍 3～ 12V，當(dāng)電壓變化時發(fā)射頻率基本不變。 圖 316 發(fā)射模塊電路原理圖 SP接收模塊的工作電壓為 5伏，靜態(tài)電流 4毫安，它為超再生接收電路，接收靈敏度為－ 105dbm
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