【正文】 71N 一共有 8只引腳，其封裝如圖 ，各引腳功能如表 。 HD74LS244 芯片共有 20只引腳，其每只引腳的屬性如表 。每一塊芯片都需要電源，同 89C51系列單片機(jī)一樣，74LS244 使用的是 +5V 作為額定電源電壓。 表 244電氣特性的典型值表 表 SN74LS244 引腳的屬性 表 SN74LS244 的邏輯功能 輸入 輸出 G A Y L L L L H H H X Z 型號(hào) tPLH tphl PD 54LS244/74LS244 12ns 12ns 110mW 引出端符號(hào) 引腳屬性 1A1~1A4,2A1~2A4 輸入端 /1G, /2G 三態(tài)允許端 (低電平有效 ) 1Y1~1Y4,2Y1~2Y4 輸出 11 圖 SN74LS244 的內(nèi)部邏輯圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心是 BTN7971B電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和 SN74LS244N三態(tài)緩沖器，由一片 74LS244與四片 BTN7971B一起組成電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，每?jī)善?7971 構(gòu)成一個(gè)H橋，驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)，而 74LS244主要起到緩沖而保護(hù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 BTN7971的作用。 圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖 370 減速電機(jī) 本次設(shè)計(jì)使用的電機(jī)是 370減速電機(jī)，一共使用了兩臺(tái)，該電機(jī)的參數(shù)如表。在本設(shè)計(jì)中電機(jī)的功率 P 為 ,其實(shí)物如圖 。 傳感器的選擇 本次設(shè)計(jì)需要使用的傳感器有兩種，一種是能夠檢測(cè)到風(fēng)速的傳感器，另一種是能夠?qū)崿F(xiàn)限位開(kāi)關(guān)功能的傳感器。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，風(fēng)速傳感器只需使用一臺(tái)，限位開(kāi)關(guān)傳感器至少需要兩個(gè)。三杯式風(fēng)速傳感器由殼體、風(fēng)杯和電路模塊等組成，內(nèi)部集成光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，傳感器殼體和風(fēng)杯采用鋁合金材料。此三杯式傳感器根據(jù)信號(hào)輸出的類型不同，其他參數(shù)也有所不同，表 所示是幾種輸出信號(hào)類型不同的傳感器的參數(shù)。 表 三杯式風(fēng)速傳感器的參數(shù) 輸出信號(hào)類型 輸出信號(hào)值 供電電壓（ V） 最大功耗 量程 啟動(dòng)風(fēng)速 電壓輸出型 05V 924V MAX≤ 200mW 0— 30m/s 電流輸出型 420mA 1224V MAX≤ 700mW 脈沖輸出型 NPN輸出、PNP輸出、NPN輸出帶內(nèi)部上拉（ 歐） 1224V或5V供電 MAX≤ 200mW RS485通訊型 （ a）風(fēng)速傳感器實(shí)物 （ b）信號(hào)輸出定義 圖 JLFS2 風(fēng)速傳感器實(shí)物及其信號(hào)輸出引腳定義 14 限位開(kāi)關(guān)傳感器 限位開(kāi)關(guān)傳感器的種類很多，比如紅外式，接觸式 等等。這是一種集發(fā)射與接收于一體的 NPN常開(kāi)型光電傳感器，其輸出是數(shù)字信號(hào)，當(dāng)有物體遮擋時(shí)輸出為 0，無(wú)物體遮擋時(shí)輸出則為 1，檢測(cè)距離可以根據(jù)需要在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。其實(shí)物如圖 。； （ 6） 有效距離：在 380cm內(nèi)可調(diào)； （ 7）工作環(huán)境溫度： 25℃到 +55℃； （ 8）標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體：太陽(yáng)光 10000LX以下， 白熾燈 3000LX以下； （ 9）外殼材料：塑料； （ 10）尺寸：直徑為 17mm，長(zhǎng)度為 45mm； 圖 E18D80NK （ 11）引線說(shuō)明：紅色為正極，綠色為負(fù)極，黃色為信號(hào)輸出。而鍵盤實(shí)際上是一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合，平時(shí)按鍵開(kāi)關(guān)總是處于斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)按下 15 鍵時(shí)它才閉合。鍵盤的結(jié)構(gòu)一般有獨(dú)立式鍵盤與矩陣式鍵盤，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)所需要的按鍵數(shù)并不多，所以就設(shè)計(jì)了獨(dú)立式鍵盤。電路原理圖如圖 。 圖 鍵盤電路原理圖 顯示器 為了使廣告牌的維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廣告牌的維護(hù)更方便，因此本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了顯示器，顯示器的作用就是方便查看廣告牌的收放情況以及風(fēng)速的大小和等級(jí)等信息。顯示器模塊一共有 7 16 只引腳，分別為 GND（地） ,V（ ） ,DO（ CLK時(shí)鐘） ,DI（ MISO 數(shù)據(jù)） ,RST（復(fù)位） ,DC（數(shù)據(jù) /命令） ,CS（片選）。只需 4只引腳與單片機(jī)的 I/O口相接，另外兩只引腳一只接地，一只接 +，其實(shí)物如圖 。在設(shè)計(jì)時(shí)，給發(fā)熱量相對(duì)較多的芯片都加上了散熱片，最后再給整個(gè)中心控制系統(tǒng)加上一個(gè)散熱扇。 此電扇在工作狀態(tài)下，扇葉的殺傷力還是挺大的，因此，為了人身安全，本人給其加上了一個(gè)防護(hù)鐵網(wǎng)。這一部分，受本地資源條件的限制，做起來(lái)有一定難度。 廣告牌的設(shè)計(jì)原理及使用說(shuō)明 本人設(shè)計(jì)的是兩面獨(dú)立的廣告展板的廣告牌綜合體，廣告的載體是普通的廣告噴繪塑料紙，廣告紙的載體又是一種有一定硬度、也有一定強(qiáng)度的軟體材料，由于條件有限，本次設(shè)計(jì)就用了普通的透明塑料紙代替了廣告布的載體（以下簡(jiǎn)稱廣告牌），廣告紙只需固定在廣告牌上即可。 廣告牌的機(jī)械原理 機(jī)械系統(tǒng)主要由不銹鋼框架、電機(jī)、齒輪、軸承、光軸和廣告布等組成。一共用了兩種型號(hào)的齒輪，其參數(shù)如表 所示。使用的光軸，長(zhǎng) 1000mm，直徑 12mm 一共使用了四根，其中兩根的兩端分別套上一個(gè)軸承和一個(gè)齒輪，安裝在鋼結(jié)構(gòu)的最上方，是廣告牌的載體；另外兩根是安裝在廣告牌的最小方，其作用是給廣告牌增加向下的重力，使廣告牌在展開(kāi)的更整齊，廣告效果更好。為了使廣告牌有更好的廣告效果，在兩個(gè)廣告牌中間加了一塊跟廣告牌大 小相同的鐵網(wǎng)。保護(hù)頂架長(zhǎng) 960mm，寬 280mm,高 150mm。支撐柱所利用的材料是直徑為 50mm 的不銹鋼空心圓柱，高為 800mm，其作用就是支撐起整個(gè)廣告牌。整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)圖如圖 。當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測(cè)到強(qiáng)風(fēng)，把此信號(hào)傳給中央控制處理器，經(jīng)過(guò)處理后，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)把廣告牌卷起來(lái)，當(dāng)卷到位后，紅外限位開(kāi)關(guān)傳感器 1把廣告牌收到位了的這一信號(hào)傳給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，控制電機(jī)，使其停止。當(dāng)所設(shè)延時(shí)到后，風(fēng) 速傳感器檢測(cè)到強(qiáng)風(fēng)已過(guò)后，把此信號(hào)傳給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，展開(kāi)廣告牌。整個(gè)控制系統(tǒng)的程序流程圖如圖 。因?yàn)榛? Kiis K60 單片機(jī)的功能模塊分別定義有不同的源文件和頭文件 ，所以當(dāng)我們?cè)谟玫侥骋荒K時(shí)，只需要在工程文件的頭部調(diào)用相應(yīng)模塊的頭文件即可，這樣我們?cè)诰幊虝r(shí)就方便快捷多了。 根據(jù)程序流程圖，編寫了整個(gè)控制系統(tǒng)的程序如下： /* *項(xiàng)目名稱：智能抗風(fēng)廣告牌系統(tǒng) *硬件平臺(tái) :MK60DN512ZVLQ10 *時(shí)間： 2022/11/28 *引腳使用說(shuō)明 *********PTE0:紅外傳感器 1 21 *********PTE1:紅外傳感器 2 *********PTE2:按鍵 1（收） *********PTE3:按鍵 2（放） *********PTE4:按鍵 3（自 /手動(dòng)切換） *********PTD4:電機(jī) 1 *********PTD5:電機(jī) 1 *********PTD6:電機(jī) 2 *********PTD7:電機(jī) 2 *********PTC5:顯示屏 SCH *********PTC7:顯示屏 SDA *********PTC9:顯示屏 RST *********PTC11:顯示屏 DC */ include include //通用輸入輸出 include include //PWM 生成 include define uint unsigned int //函數(shù)聲明 void init_gpio(void)。 void init_adc(void)。 void get_adc(void)。 void shujuchuli(void)。 void oledinit(void)。 22 uint sum_wind_speed,avg_wind_speed,win。 int16 flag_auto=1。 /****************GPIO 初始化 *****************/ void init_gpio() { LPLD_GPIO_Init(PTE,0,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS)。//下紅外傳感器 LPLD_GPIO_Init(PTE,2,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS)。//按鍵 2（放） LPLD_GPIO_Init(PTE,4,DIR_INPUT,INPUT_PDOWN,IRQC_DIS)。 } /****************pwm 初始化 *****************/ void init_pwm() { LPLD_FTM0_PWM_Init(10000)。 //打開(kāi)通道 4，即 PTD4輸出占空比 LPLD_FTM0_PWM_Open(5,0)。 //打開(kāi)通道 6，即 PTD6輸出占空比 LPLD_FTM0_PWM_Open(7,0)。 for(i=6。i=i+16) { LCD_P16x16Ch(i,0,n)。 } LCD_Print(0,2,Windspeed: m/s)。 LCD_Print(0,6,auto:)。 } /****************獲得 io口的數(shù)據(jù) *****************/ void get_gpio() { infrared1=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 0)。//獲得紅外傳感器 2值 operate1=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 2)。//讀按鍵 2的值 operate3=LPLD_GPIO_Get_b(PTE, 4)。 if(win99)win=99。flag_auto=0。 s=0。 if(win=50) flag1=0。 control2=10000。amp。 control2=0。 control2=0。amp。 control2=0。 } } } if(flag_auto==0) { control1=0。 if(operate1==1)//手動(dòng)收起 { control1=10000。 if(infrared1==1) {control1=0。} } if(operate2==1)//手動(dòng)放下 { control1=0。 if(infrared2==0) {control1=0。} } } } /****************顯示函數(shù) *****************/ void xianshi() { 26 int16 wind_power,wind_speed_h,wind_speed_l。 wind_speed_l=10*win%100。 LCD_P6x8number(80,3,wind_speed_h)。 delay()。 LCD_P6x8number(40,7,flag_auto)。 init_adc()。 LCD_Init()。 while(1) { get_adc()。 shujuchuli()。 LPLD_FTM0_PWM_ChangeDuty(4,control1)。 LPLD_FTM0_PWM_ChangeDuty(6,control1)。 } } 27 /****************延時(shí)函數(shù) *****************/ void delay() { unsigned int i, n。i5000。n2022。 } } } 本程序已經(jīng)過(guò)多次修改和調(diào)試，可以使系統(tǒng)正常工作。當(dāng)有了自己的方案后，可以大概的編寫系統(tǒng)的控制軟件，做了仿真且能實(shí)現(xiàn)后，就開(kāi)始按著自己的規(guī)劃做硬件部分，當(dāng)每部分硬件做完后，先對(duì)其進(jìn)行檢查，看是否有問(wèn)題，有問(wèn)題便對(duì)其采取相應(yīng)的措施將其解決好，檢查完后，才做下一個(gè)模塊。 本次設(shè)計(jì)使用的編程軟件是 IAR Embedded Workbench for ARM ， IAR Embedded Workbench for ARM是 IAR Systems公司為 ARM微處理器開(kāi)發(fā)的一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（下面簡(jiǎn)稱 IAR EWARM）。使用 CSPY 的模擬器（ Simulator）來(lái)對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行調(diào)試，利用該調(diào)試器可以查看變量、設(shè)置斷點(diǎn)、 觀察反匯