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基于單片機(jī)調(diào)光調(diào)速儀畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(已改無錯(cuò)字)

2022-07-25 20:35:33 本頁面
  

【正文】 對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)向的控制。例如,以下是選擇速度等級(jí) 1 的控制指令:case 1:*P_IOA_Data|=0x00ff。 // 速度等級(jí) 1*P_IOA_Dataamp。=~0x0006。break。在 LED 燈方面,將 LED 燈的負(fù)極連接一個(gè)排阻,將正極連接到凌陽單片機(jī)的 IO 口上。因?yàn)樵诹桕枂纹瑱C(jī)的初始化中,已經(jīng)將凌陽單片機(jī)的 IO 口都設(shè)置成默認(rèn)高電平了,所以只要將凌陽單片機(jī)的 IO 口的輸出信號(hào)變成低電平,就可以點(diǎn)亮 LED 燈。例如,以下是選擇亮度等級(jí) 1 的控制指令:case 1:*P_IOA_Data|=0xff00。*P_IOA_Dataamp。=~0x0100。根據(jù)識(shí)別的命令來決定動(dòng)作如果識(shí)別的是“減慢” ,直流電機(jī)速度減慢 1個(gè)等級(jí),直到等級(jí) 0,顯示直流電機(jī)轉(zhuǎn)速等級(jí)。如果識(shí)別的是“變亮” ,LED燈多亮一盞,直到 8 盞 LED 燈都點(diǎn)亮,顯示LED 亮度的等級(jí)。如果識(shí)別的是“變暗” ,LED燈暗掉一盞,直到 8 盞 LED 燈都熄滅,顯示LED 亮度的等級(jí)。如果識(shí)別的是“加快” ,直流電機(jī)速度加快 1個(gè)等級(jí),直到等級(jí) 5,顯示直流電機(jī)轉(zhuǎn)速等級(jí)。break。在 LCD1602 方面,直接將 LCD1602 的管教與凌陽單片機(jī)的 IO 口相連接,進(jìn)行對(duì)LCD1602 的控制。 集成開發(fā)環(huán)境 IDE集成開發(fā)環(huán)境 IDE 是 μ’nSP? 集成開發(fā)環(huán)境,它集程序的編輯、編譯、鏈接、調(diào)試以及仿真等功能為一體。具有友好的交互界面、下拉菜單、快捷鍵和快速訪問命令列表等,使人們的編程、調(diào)試工作更加方便且高效。此外,它的軟件仿真功能可以在不連接仿真板的情況下模擬硬件的各項(xiàng)功能來調(diào)試程序。6 調(diào)試測(cè)試結(jié)果本次設(shè)計(jì)中,主要有三大塊實(shí)物板,一是凌陽 SPCE061A 單片機(jī)開發(fā)板,二是電機(jī)驅(qū)動(dòng)板,三是功能實(shí)現(xiàn)板。對(duì)于這三塊實(shí)物板,使用跳線來進(jìn)行連接,使得它們能一起工作。凌陽 SPCE061A 單片機(jī)開發(fā)板主要用來收集信息,處理信息和發(fā)送工作信號(hào)。在凌陽 SPCE061A 單片機(jī)開發(fā)板的 IOA 的低八位端口用來控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的工作信號(hào)輸出;IOA 的高八位端口用來控制 8 個(gè) LED 燈的控制;而 IOB 口主要用來控制 LCD1602 的顯示。具體端口連接表 所示。表 凌陽 SPCE061A 單片機(jī)端口連接IOA IOB端口 接入端口 端口 接入端口0 J1jk2 0 LCD1602D01 J1jk1 1 LCD1602D12 J15 2 LCD1602D23 J16 3 LCD1602D34 J17 4 LCD1602D45 J18 5 LCD1602D56 J19 6 LCD1602D67 J110 7 LCD1602D78 JLED1 8 LCD1602RS9 JLED2 9 LCD1602R/w10 JLED3 10 LCD1602E11 JLED4 11 12 JLED5 12 13 JLED6 13 14 JLED7 14 15 JLED8 15 電機(jī)驅(qū)動(dòng)板調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的好壞決定了直流電機(jī)能否正常工作的直接因素,其原理圖見附錄 1。電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的主要功能是擴(kuò)大電流,使得直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的端口可以提供足夠的電壓,但是其輸出電流不夠,使得直流電機(jī)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng),所以要使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)原理圖做好電路板,在安裝調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)板中需要注意到以下幾個(gè)重點(diǎn):(1)當(dāng)把電路板上的電容、電阻、指示燈和開關(guān)焊接好后,應(yīng)先焊接好 7805 電源穩(wěn)壓模塊,接上 10V 輸入電壓,然后用萬用表測(cè)量其輸出端的電壓是否為穩(wěn)定的 5V 電壓,然后打開開關(guān),觀察指示燈亮度是否正常。如果指示燈過亮,說明電阻 R12 的電阻值偏小,須改用較大值的電阻;如果指示燈太暗,說明電阻 R12 的電阻值偏大,須改用較小值的電阻。調(diào)好指示燈后,用萬用表測(cè)量 LM2679 芯片的 2 管腳(電源輸入端)的電壓值是否為 10V,確保在 LM2679 在焊上電路板后能保證其工作電壓。在確保LM2679 芯片的 2 管腳能得到穩(wěn)定的 10V 電壓后,將 LM2679 芯片焊在電路板上。(2)在焊接好 LM2679 集成電路芯片后,將三極管焊接至電路板上。在一只三極管的 B 極輸入低電平,其余的三極管的 B 極輸入高電平。然后測(cè)量 LM2679 集成電路芯片的 1 管腳(電壓輸出端)的電壓是否滿足 Vout=*(1+R2/R1)的關(guān)系式。在一開始時(shí),測(cè)量 LM2679 集成電路芯片的 1 管腳的沒有電壓輸出,然后發(fā)現(xiàn)我用的三極管不對(duì),原本我應(yīng)該用的是 8850 三極管,其是 PNP 三極管。但我用了 8050 三極管,因?yàn)?8050是 NPN 三極管,所以使得電路不通,導(dǎo)致沒有電壓輸出。后來我就把 8050 三極管換成8850 三極管就能得到需要的理論電壓值。再換好三極管后,測(cè)量其他幾路三極管的通路情況。(3)在完成對(duì) lm2679 集成電路芯片的安裝和調(diào)試后,就開始對(duì) JQC16F 繼電器的安裝和調(diào)試。把剩下的元件焊到電路板上。 軟件調(diào)試對(duì)于凌陽 SPCE061A 單片機(jī)開發(fā)板的程序編寫、下載和調(diào)試,需要用到集成開發(fā)環(huán)境 IDE 軟件。在開始對(duì)整體系統(tǒng)程序編寫之前,需要使凌陽 SPCE061A 單片機(jī)開發(fā)板對(duì)各個(gè)硬件能夠進(jìn)行有效的控制。首先,是對(duì)直流電機(jī)的控制測(cè)試。在上一部分,我們已經(jīng)知道了凌陽 SPCE061A 單片機(jī)開發(fā)板的 IOA端口的低八位是用于輸出對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板控制的信號(hào)。因?yàn)樵诰帉懗绦驎r(shí)使用的是 16 位進(jìn)制編寫,所以在編寫程序時(shí)要注意 16 位進(jìn)制與 10 進(jìn)制數(shù)值的轉(zhuǎn)換。所以先寫一段較簡(jiǎn)單的程序來控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。J1jk1 和 J1jk2 是用來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向,所以這兩位輸入信號(hào)始終為“10” 。然后,是對(duì) LED 燈的控制測(cè)試,其軟件控制原理跟控制直流電機(jī)的一樣,所以這里不再詳細(xì)說明。再來是對(duì) LCD1602 的控制測(cè)試。對(duì)于 LCD1602 的軟件控制,首先對(duì)LCD1602 初始化,再來是編寫 LCD1602 顯示函數(shù),其中主要是要 LCD1602 顯示字符和數(shù)字。在確保凌陽 SPCE061A 單片機(jī)開發(fā)板能對(duì)各個(gè)硬件系統(tǒng)進(jìn)行有效地控制后,我們?cè)趤磉M(jìn)行語音識(shí)別控制的程序的編寫。在編寫語音識(shí)別程序的過程中主要遇到有以下問題:(1)在成功完成語音訓(xùn)練后,不能完成對(duì)語音識(shí)別的功能。后來在對(duì)程序的調(diào)試和檢查中,我發(fā)現(xiàn)我忘了寫一段調(diào)入語音數(shù)據(jù)的程序,使得凌陽 SPCE061A 單片機(jī)芯片沒有可用的識(shí)別模板。所以在我添加上調(diào)入語音數(shù)據(jù)庫的代碼后,能夠開始進(jìn)行語音識(shí)別。(2)在能進(jìn)行語音識(shí)別后,再進(jìn)行能否對(duì)各個(gè)硬件系統(tǒng)的控制。通過對(duì)整體電路的安裝,測(cè)試和調(diào)試。整個(gè)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的輸出相應(yīng)的結(jié)果。通過對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板加上 12V 電壓后,運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)后可測(cè)得直流電機(jī)兩端不同等級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)的電壓如下表 所示表 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速兩端電壓電機(jī)轉(zhuǎn)速等級(jí) 1 2 3 4 5電機(jī)兩端電壓 7 結(jié)論本次設(shè)計(jì)開始前,我有想過用 89C51 單片機(jī)用做信息處理器,外接 FLASH 內(nèi)存,麥克風(fēng),喇叭等外設(shè)做一套聲控系統(tǒng)。但跟陳壽宏老師交流發(fā)現(xiàn),凌陽 SPEC061 單片機(jī)具有 32KFLASH 內(nèi)存和較好的處理語音信息功能。雖然在本設(shè)計(jì)之前我沒有接觸過凌陽“61”單片機(jī),但得到了老師和同學(xué)的指點(diǎn)與幫助,我慢慢學(xué)習(xí)凌陽單片機(jī)的原理和應(yīng)用方法。本設(shè)計(jì)采用性價(jià)比較高的凌陽單片機(jī) SPEC061 作語音識(shí)別處理器, 硬件電路簡(jiǎn)單, 控制靈活, 人機(jī)交互好。 選用適合特定人孤立詞識(shí)別的語音特征和識(shí)別方法, 處理速度快, 識(shí)別率高 , 可完成實(shí)時(shí)語音識(shí)別的需要。同時(shí), 設(shè)計(jì)中可以根據(jù)自己的需要改變應(yīng)答反應(yīng)(包括語音輸出和控制輸出) , 經(jīng)多個(gè)模擬試驗(yàn)?zāi)軡M足特定的需求。通過學(xué)習(xí)和掌握凌陽 SPCE061A 單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù),完成聲控調(diào)光調(diào)速的設(shè)計(jì),掌握聲音識(shí)別原理以及系統(tǒng)的的實(shí)現(xiàn)方法。經(jīng)歷一個(gè)學(xué)期的努力奮斗,使我終于按期完成了對(duì)這個(gè)課題的設(shè)計(jì)制作?;厥走@些天以來,內(nèi)心不禁感慨萬千,雖沒有什么轟轟烈烈的戰(zhàn)果,但也經(jīng)歷了一段不平凡的考驗(yàn)和經(jīng)歷。在這次設(shè)計(jì)制作中,從方案論證、硬件電路設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì),工作量非常大。我經(jīng)過和指導(dǎo)老師一起詳細(xì)討論后,商定最終方案。使我用所學(xué)的知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。自己對(duì)凌陽“61”單片機(jī)開發(fā)板和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等的工作原理、調(diào)試方法、安裝工藝、及常見故障的分析和排除方法等進(jìn)行了細(xì)致的研究。同時(shí)參考了其他書籍,搜集了各類參數(shù)值,力求能總體的理解電路優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在查找了很多相關(guān)資料和向老師和周圍的同學(xué)請(qǐng)教后,充分的了解整個(gè)設(shè)計(jì)的基本原理,從而開始認(rèn)真設(shè)計(jì)原理圖。在確認(rèn)原理圖準(zhǔn)確無誤后,前前后后花了幾天畫 PCD 圖。由于在之前的大學(xué)的學(xué)習(xí)生活中,我多多少少做過幾次電路板。所以通過總結(jié)前幾次做板的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),這次做板的過程還算比較順利。但在焊接元件的時(shí)候,有事會(huì)把一件元件的名稱看錯(cuò),是的后來在通電測(cè)試電路板的時(shí)候出來問題。雖然當(dāng)時(shí)的心情很失落,但是我還是耐心地檢查每一項(xiàng)有可能出錯(cuò)的地方,最終在同學(xué)的幫助下我發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤根源的所在之處。并且盡快完成對(duì)錯(cuò)誤的矯正。所有芯片都是先在實(shí)驗(yàn)板上進(jìn)行功能調(diào)試,直到所需要功能成功后,再接入到本系統(tǒng)的電路中。作者沒有滿足于完成基本功能,而是開始思索如何將本此課題做得更好,更有新意。在原基礎(chǔ)上,巧妙的加入了 LCD1602,在實(shí)現(xiàn)調(diào)光調(diào)速的功能后,能顯示光亮的程度和直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的等級(jí)。在完成對(duì)硬件從設(shè)備的安裝和調(diào)試成功后,我就開始進(jìn)行軟件編程。在軟件編程的過程中,我需要重新學(xué)會(huì)使用集成開發(fā)環(huán)境 IDE 軟件。雖然之前有接觸過其他編程單片機(jī)程序的軟件,但是我還是要重頭學(xué)習(xí)和應(yīng)用集成開發(fā)環(huán)境 IDE 軟件。在編寫程序的過程中是枯燥和心煩的。因?yàn)橐稽c(diǎn)小小的低級(jí)錯(cuò)誤都會(huì)是程序不能運(yùn)行。比如我在寫好主程序后,主要功能是語音訓(xùn)練和語音識(shí)別,但是把程序下載至凌陽“61”板要進(jìn)行運(yùn)行時(shí),只能完成語音訓(xùn)練的過程并不能完成語音識(shí)別。后來我認(rèn)真檢查每一行程序,還是沒有發(fā)現(xiàn)問題。最后我請(qǐng)有用過凌陽單片機(jī)的同學(xué)幫我檢查儀下程序后,才發(fā)現(xiàn)我忘寫了一句調(diào)用語音信息庫的語句。后來我加上了調(diào)用語音信息庫的語句后,果然能進(jìn)行語音識(shí)別了。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我經(jīng)歷了階段性成功的狂喜、測(cè)試失敗后的絕望、陷入困境時(shí)的不知所措,重新投入的振作。而老師無私的教導(dǎo),同學(xué)熱情的幫助,這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴讓作者銘記于心。如果遇到了無法孤軍作戰(zhàn)完成的問題,會(huì)和其他同學(xué)通力合作。在實(shí)驗(yàn)室數(shù)日里的朝夕相伴中,和很多同學(xué)培養(yǎng)出了無與倫比的默契和深厚的友誼。當(dāng)手上握著自己的辛苦換來的成果時(shí),作者是自豪和歡欣的。 本次課題心得體會(huì)最后可以總結(jié)為幾個(gè)要點(diǎn):(1)鞏固、加深和擴(kuò)大了單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面,提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決設(shè)計(jì)制作的能力;(2)培養(yǎng)能夠針對(duì)課題需要,查閱和選擇有關(guān)手冊(cè)、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力,提高構(gòu)建系統(tǒng)、編程、調(diào)試等的動(dòng)手能力;(3)學(xué)會(huì)對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較,熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程,軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟;(4)掌握聲音訓(xùn)練和聲音識(shí)別以及聲控的工作原理。我相信,通過個(gè)人的努力,堅(jiān)定的信心及個(gè)人堅(jiān)定的意志,一定會(huì)實(shí)現(xiàn)自己美好理想,走上自己的成功之路。我以后將會(huì)繼續(xù)深入學(xué)習(xí),不斷提高自己,期待有一天也能成為一名優(yōu)秀的電子工程師。謝 辭經(jīng)過幾個(gè)月的學(xué)習(xí)和工作,論文終于完成。在高興之余,我首先要衷心地感謝指導(dǎo)老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,他在論文內(nèi)容的取舍,編寫,定稿以及系統(tǒng)制作調(diào)試過程中給了我很多寶貴的建議并做了全面精心的的幫助,使我從最初的略有所知到現(xiàn)在的有所掌握以至于全面掌握,都得益于他的指導(dǎo)。他溫和的性格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和勤勉的工作作風(fēng)給我留下了非常深刻的印象,鞭策和激勵(lì)著我,我相信這必將對(duì)我未來的工作和生活有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。在此論文完成之際,我衷心的向他表示最誠(chéng)摯的敬意和深深的感謝。感謝實(shí)驗(yàn)室里無私默默關(guān)心我的等優(yōu)秀能干的同學(xué),在我畢業(yè)設(shè)計(jì)遇到困難時(shí)給了我很多幫助。 感謝學(xué)校和學(xué)院能給我這樣一個(gè)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),能在即將走出校門的時(shí)候給我搭建一個(gè)鍛煉自己的平臺(tái),在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的幾個(gè)月實(shí)習(xí)中,我不但學(xué)到了很多在平時(shí)學(xué)習(xí)中接觸不到的工程應(yīng)用的知識(shí),也學(xué)到了很多做人的道理。再一次感謝學(xué)院實(shí)驗(yàn)室里的所有尊敬的老師,親愛的同學(xué)們,感謝你們的幫助和關(guān)心。大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼就要結(jié)束了,在大學(xué)的求學(xué)過程中,我的家人自始至終的給我生活、學(xué)習(xí)和精神上的無私支持,為我提供一切便利條件,使我得以更加方便的完成學(xué)習(xí)任務(wù),在即將畢業(yè)之際,我向他們表示最深的謝意。沒有他們無私的愛,就沒有我的今天。最后,向評(píng)閱本文的各位老師表示深深的謝意。參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2022.[2] amp。DSP 外圍數(shù)字 IC 技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2022.[3] [M].北京:電子工業(yè)出版社,2022.[4] 李晶皎. 嵌入式語音技術(shù)及凌陽 16 位單片機(jī)應(yīng)用[M].北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2022.[5] [M].北京:清華大學(xué)出版社,2022.[6] [M].北京:高等教育出版社,2022.[7] 白駒珩,[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,2022.[8] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[9] Donald A. Neamen. Electronic Circuit Analysis and
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