【正文】 參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[2] 胡雙,[J].電工技術(shù)雜志, :17～21[3] [M].北京：高等教育出版社，[4] [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，[5] 拉希德，陳建業(yè)，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[6]徐鳳霞,趙成安 繼電器使用實(shí)例[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào) 2004年3月第20卷第1期6466[7] ，[M].上海：上海科技出版社，[8] [9] 李曉妮 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].九江學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2005(2)2023[10] [M].北京：清華大學(xué)出版社，[11] 付家才，楊慶江，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[12] [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，[13] [14] David of Electronic Circuit Young University,Wiley,2003[15] 徐科軍．傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2007：110113,160161．[16] [17] 袁任光,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,[18］李小堅(jiān)，趙山林，馮小君， DXP 電路設(shè)計(jì)與制版實(shí)用教程（第2版）[M].人民郵電出版社 [19] [J]. 電子技術(shù)1995年第11期2324[20] Handbook,1984附 錄附錄1：程序ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ；外部中斷0的入口 LJMP INT ；跳到中斷服務(wù)程序 ORG 1000H ；主程序開(kāi)始地址START: SETB EA ；CPU開(kāi)中斷 SETB EX0 ；允許外部中斷0中斷 SETB PX0 ；設(shè)置外部中斷0為高級(jí)中斷 CLR IT0 ；外部中斷0為電平觸發(fā)KAISHI :CLR ；，使電源指示燈亮JNB ,XX1 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX1LJMP XX3 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX3XX1: LCALL DELAY ；調(diào)用延時(shí)程序，重新檢測(cè)JNB ,XX2 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX2LJMP XX3 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX3XX2: CLR ；，進(jìn)行聲光報(bào)警SETB ；SETB ；，使電機(jī)不工作L0: JNB ,L0 ；SETB ；，結(jié)束聲光報(bào)警XX3: JNB ,XX4 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX4LJMP XX6 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX6XX4: LCALL DELAY ；調(diào)用延時(shí)程序，重新檢測(cè)JNB ,XX5 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX5LJMP XX6 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX6XX5: CLR ；，使上升指示燈亮SETB ；CLR ；，使電機(jī)正轉(zhuǎn)L1: JNB ,L1 ；SETB ；，使上升指示燈熄滅SETB ；SETB ；，使電機(jī)不工作XX6: JNB ,XX7 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX7LJMP XX9 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX9XX7: LCALL DELAY ；調(diào)用延時(shí)程序，重新檢測(cè)JNB ,XX8 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX8LJMP XX9 ；,則跳轉(zhuǎn)到XX9XX8: CLR ；，使下降指示燈亮CLR ；SETB ；，使電機(jī)反轉(zhuǎn)L2: JNB ,L2 ；SETB ；，使下降指示燈熄滅SETB ；SETB ；，使電機(jī)不工作LJMP KAISHI ；返回開(kāi)始繼續(xù)查詢DELAY: MOV R3,64H ；延時(shí)10ms的程序Y2: MOV R4,32HY1: DJNE R3,Y1DJNZ R4,Y2RETINT: CLR ；，進(jìn)行聲光報(bào)警SETB ；SETB ；，使電機(jī)不工作HERE: LJMP HERH ；使程序陷入死循環(huán)RETI ；中斷返回附錄2：總體電路圖45。但本設(shè)計(jì)還有的缺點(diǎn)如不能顯示所搭載衣服的的具體重量，只有當(dāng)超載時(shí)才能知道達(dá)到了晾衣架的承載極限。實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，狀態(tài)顯示等功能。采用電阻應(yīng)變片組成的超重檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)超重檢測(cè)；通過(guò)手動(dòng)按鍵電路和繼電器、光電耦合器組成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制晾衣架的升降；通過(guò)發(fā)光二極管電路來(lái)顯示晾衣架的工作狀態(tài)；采用以NE555為核心組成報(bào)警電路產(chǎn)生過(guò)流或超重聲光報(bào)警，通過(guò)由康銅絲和運(yùn)放組成的電流采樣及轉(zhuǎn)換電路來(lái)達(dá)到過(guò)流保護(hù)功能。4 系統(tǒng)的軟件各部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)軟件部分包括超重檢測(cè)部分、上升部分、下降部分和中斷部分，有關(guān)流程圖下面一一說(shuō)明。兩個(gè)接收器，有TTL信號(hào)輸入/RS232輸出功能，也有RS232輸入/TTL輸出的功能。現(xiàn)在PC機(jī)配置的都是9針“D”型連接器，由于TTL電平和RS232電平互不兼容，所以兩者相對(duì)接時(shí)，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)按下下降按鍵后，K2與地端相連，K1與電源端相連，電機(jī)反轉(zhuǎn)。，K1和K2都與地端相連，電機(jī)不工作。其中D2二極管的作用是當(dāng)繼電器的線圈忽然斷電后，流過(guò)線圈的電流依然存在，電流就會(huì)通過(guò)繼電器和二級(jí)管組成的回路放電，這樣避免對(duì)三極管的電流沖擊。，第一個(gè)光電耦合器的二極管不發(fā)光，光敏三極管就不會(huì)導(dǎo)通，三極管T3的集極為低電平，T3不滿足導(dǎo)通條件，電磁繼電器的線圈不通電，K1開(kāi)關(guān)會(huì)與電機(jī)回路的地端相連。光電耦合器型號(hào)為TIL117，它的供電電壓可以為+24V，它有較高的電流傳輸比，最小值為50%。第二個(gè)運(yùn)算放大器的輸出為高點(diǎn)平，第二個(gè)運(yùn)算放大器的輸出為低點(diǎn)平，單片機(jī)通過(guò)外部中斷來(lái)使電機(jī)的停止，報(bào)警器工作，從而達(dá)到過(guò)流保護(hù)的作用。圖中第一個(gè)LM358運(yùn)算放大器組成同相閉環(huán)放大電路，電壓的放大倍數(shù)為Vo/Vi=1+R27/R28，在這里我們?nèi)27=1KΩ，R28=9KΩ，所以第一個(gè)運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為10。由于把康銅絲為精密的電阻，其阻值幾乎不隨溫度變化，所以本設(shè)計(jì)的采樣電阻R26采用以康銅絲為材料的電阻。過(guò)流保護(hù)電路如圖所示：圖323 過(guò)流保護(hù)電路圖 過(guò)流、短路保護(hù)電路選用的電流取樣電阻要綜合考慮電流、功率及熱穩(wěn)定性三個(gè)因素。由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電流都會(huì)損壞驅(qū)動(dòng)或電機(jī)，所以除了在選用器件時(shí)留有充分合理的裕量，還必須采取采用有效過(guò)電流保護(hù)措施。這樣這樣發(fā)光二極管LED4在截止和導(dǎo)通狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，LED4呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)：三極管T2同樣在截止和導(dǎo)通狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，蜂鳴器進(jìn)行間斷工作，即進(jìn)行聲光報(bào)警。這樣多諧振蕩器周而復(fù)始，NE555集成電路的輸出端的Q輸出為振蕩信號(hào)。這樣發(fā)光二極管LED4截止；三極管T2截止，蜂鳴器不工作，即此時(shí)不進(jìn)行聲光報(bào)警。由前述可知，當(dāng)晾衣架上的衣服重量沒(méi)有超過(guò)電機(jī)能夠拉起的重量時(shí)或者流過(guò)電機(jī)電流沒(méi)有超過(guò)電機(jī)額定電流時(shí)，三極管T1為PNP型的，它的集極為高，三極管不會(huì)導(dǎo)通，NE555集成電路的THR和TRIG端的電壓均為零，則由NE555集成電路的功能可知，輸出端的Q輸出為高電平。圖322 超重過(guò)流聲光報(bào)警電路為了合理利用I/O引腳的低電平能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在外接耗電較大的器件（如LED數(shù)碼顯示器、繼電器等）的時(shí)候，應(yīng)該優(yōu)先選用低電平輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)外部器件。如圖321所示： 圖321 狀態(tài)指示部分電路 聲光報(bào)警電路聲光報(bào)警電路如圖所示，它主要由兩部分組成：首先是由NE555集成電路構(gòu)成的多諧振蕩器震蕩信號(hào)產(chǎn)生電路。 狀態(tài)指示電路本設(shè)計(jì)需要3個(gè)狀態(tài)指示燈，一個(gè)是電源指示燈，當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位以后就使其點(diǎn)亮來(lái)說(shuō)明系統(tǒng)已經(jīng)供電；另一個(gè)是晾衣架上升指示燈，當(dāng)晾衣架上升時(shí)它就會(huì)亮來(lái)指示上升狀態(tài)；第三個(gè)是晾衣架下降指示燈，當(dāng)晾衣架下降時(shí)它就會(huì)亮來(lái)指示下降狀態(tài)。圖320 稱重傳感器內(nèi)部結(jié)由圖可知LM358的反相輸入端的電壓恒定為VCC1/2，這里VCC1為5V，當(dāng)晾衣架所搭載的衣服重量沒(méi)有超過(guò)規(guī)定值時(shí)R5的電阻小于R6, ，LM358的輸出為高電平；當(dāng)晾衣架所搭載的衣服重量超過(guò)規(guī)定值時(shí)R5的電阻值會(huì)變大，將大于R6, ，LM358的輸出為高電平。應(yīng)變片R5能將應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化，其電阻相對(duì)變化△R/R與軸向應(yīng)變△L/L成正比，當(dāng)搭載衣服重量增加時(shí)它的電阻會(huì)變大。稱重傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖320所示。 超重檢測(cè)電路該模塊為稱重傳感器，它是一種電阻應(yīng)變式傳感器。當(dāng)反轉(zhuǎn)控制按鍵S3按下時(shí),，電機(jī)就會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，晾衣架回被放下，當(dāng)松開(kāi)按鍵S3時(shí)，電機(jī)不工作。電路圖如下：圖319 按鍵部分電路圖用單片機(jī)的P1口來(lái)控制信號(hào)的輸入當(dāng)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，此時(shí)電機(jī)不工作。由于用到的按鍵較少，所以可以用獨(dú)立式鍵盤接口，獨(dú)立式鍵盤接口就是各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一根輸入線，通過(guò)檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可以很容易的判斷哪個(gè)按鍵被按下。而當(dāng)由于程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為擺脫死鎖狀態(tài)，也可以按復(fù)位鍵S1使RST引腳為高電平使AT89C51重新啟動(dòng)，當(dāng)按一下S1時(shí)，電壓VCC1直接加在RST引腳上的時(shí)間足以大于2個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī)就會(huì)復(fù)位使AT89C51重新啟動(dòng)。復(fù)位電路如圖所示:圖318 復(fù)位電路由于電容兩端電壓不能突變，當(dāng)上電時(shí)電容正負(fù)極的電壓都是+5V，即RST引腳的電平為高，單片機(jī)就會(huì)復(fù)位，片刻之后電容就會(huì)通過(guò)R2電阻放電，電容負(fù)極的電壓隨即降低，最后降為零。圖317 時(shí)鐘部分電路 復(fù)位電路 AT89C51的復(fù)位電路是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)復(fù)位引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可以使單片機(jī)復(fù)位。晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快。電路中的電容C1和C2典型值通常為30pF左右，對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。AT89C51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端的為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生AT89C51單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘控制信號(hào)，單片機(jī)各個(gè)功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。整流二極管選用的型號(hào)為IN4001，它的最高反向峰值電壓(v)為50V，平均整流電流(A)。電容CCCC9都為輸入端或輸出端的濾波電容，電容值大的電容可以有效濾除低頻噪聲，小的電容可以有效濾除高頻噪聲，它們組合應(yīng)用能有效的濾除交流噪聲使輸出電流更平穩(wěn)。它的輸出電壓公式為：Vo=Vref*（1+R33/R32）+Iadj*R33，Iadj為50uA,由于Iadj非常小，我們?cè)谟?jì)算輸出電壓時(shí)常把其忽略。整流二極管選用的型號(hào)為P600A，它的最高反向峰值電壓(v)為50V，平均整流電流(A)為6A。但它們的應(yīng)用都要注意以下幾點(diǎn)：（1） 輸入輸出壓差不能太大,太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低，而且容易擊穿損壞；（2） 輸出電流要滿足負(fù)載的要求，當(dāng)大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會(huì)導(dǎo)致熱擊穿；（3）輸入輸出壓差也不能太小,大小效率很差。 各部分電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件部分包括電源電路部分、時(shí)鐘電路部分、復(fù)位電路部分、按鍵電路部分、超重檢測(cè)電路部分、狀態(tài)指示電路部分、聲光報(bào)警電路部分、過(guò)流保護(hù)電路部分、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路部分和串口電路部分，下面一一介紹 電源電路本設(shè)計(jì)所用到的單片機(jī)、NE555模塊和運(yùn)算放大器是用直流+5V的電源供電，繼電器、光電耦合器和直流電機(jī)是用直流+24V的電源供電，所以電源部分要能產(chǎn)生+5V和+24V的電壓。第三部分是供電。8腳（R