畢業(yè)設計基于單片機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) 電路框圖設計 總體框圖設計 根據(jù)設計要求，本系統(tǒng)可由圖 211所示的幾個部分組成： 單片機鍵 盤 輸 入電 源 電 路無 線 遙 控L C D 顯 示方 向 驅 動 電 機語 音 電 路 圖 211 總體電路框圖 根據(jù)設計要求，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)的具體設計 系統(tǒng)的硬件設計 本系統(tǒng)由單片機 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)主要包括電機驅動模塊、 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。現(xiàn)分別對各模塊進行分析。 、電機驅動模塊 在本設計中采用集成驅動芯片 L298作為電機驅動的核心， L298是恒壓恒流雙H橋集成電機芯片，可同時控制兩個電機，且輸出電流可達到 2A，驅動力很強。因為在本設計中我們使用的是四相步進電機，所以 L298完全符合要求。其電路原理圖如圖 311所示。 圖 311 電機驅動電路 其步進電機的控制原理為：為了準確實現(xiàn)可調節(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)的步進電機的脈沖數(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電機需走的步數(shù)，即為，步進電機要轉動的總步數(shù)：總步數(shù) =高度（ high） /, 在此，高度可調步長為 1cm，時間可調時間間隔為 1s。 、鍵盤與顯示模塊 在本設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，高度及時間的調節(jié)，其鍵盤摸板如圖 312，顯示部分采用液晶 RT1602，因為在本設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 調時 間 上 調高 度 下 調高 度 上 調停 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。當錄音時，片選端 CE接低電平、 PD為低電平、 P/R為低電平；當放音時，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；當降旗鍵按下時，不播放國歌。 B、在半旗狀態(tài)時，當升旗鍵按下時，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；當降旗鍵按下時，不播放國歌。 、無線遙控模塊 在本設計中采用 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)進行編碼，當 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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