自动控制升降旗的单片机系统设计.docx
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1、基于单片机自动控制升降旗系统设计目录设计任务2摘要4第1节系统方案论证与比较51.1设计思绪51. 2方案选择与论证5、电机欧1选择与论证5、电机驱动方案0选择与论证5、显示部分方案0选择与论证6、语音部分B方案选择与论证6第2节电路框图设计82. 1总体框图设计83. 2整体程序流程图9第3节系统的详细设计103.1 系统的硬件设计10、电机驱动模块10、键盘与显示模块11、I口12、无线遥控模块133.2 系统B软件设计15、各部分程序流程图15第4节测试措施与仪器174.1 测试设备174.2 测试措施17第5节测试数据及测试成果析20第6节结论22附录23参照文献25基于单片机自动控制
2、升降旗系统设计青咫设计任务设计一种自动控制升降旗系统,该系统可以自动控制升旗和降旗,升旗时.,在旗杆B最高端自动停止;降旗时,在最低端自动停止。自动控制升降旗系统B机械模型如图所示。旗帜0升降由电动机驱动,该系统有两个控制按键,一种是上升键,一种是下降键。自动控制升降旗示意图(一)基本功能1 .按下上升按键后,国旗匀速上升,同步流畅地演奏国歌;上升到最高端时自动停止上升,国歌停奏;按下下降按键后,国旗匀速下降,降旗的时间不放国歌,下降到最低端时自动停止。2 .能在指定B位置上自动停止。3 .为防止误动作,国旗在最高端时,按上升键不起作用;国旗在最低端时,按下降键不起作用。4 .升降旗的时间均为
3、43秒钟,与国歌的演奏时间相等,同步,旗从旗杆的最下端上升到顶端。降旗不演奏国歌,同步,旗从旗杆的最上端下降究竟端。5 .数字即时显示旗帜所在B高度,以厘米为单位,误差不不小于2厘米。(二)扩展功能增设一种开关,由开关控制与否是半旗状态,该状态由一发光二极管显示。1 .半旗状态(根据国旗法)。升旗时,按上升键,奏国歌,国旗从最低端上升到最高端之后,国歌停奏,然后自动下降到总高度的2/3高度处停止;降旗时,按下降键,国旗先从2/3高度处上升到最高端,再自动从最高端下降究竟之后自动停止,国歌停奏。2 .不管旗帜是在顶端还是在底端,关断电源之后重新合上电源,旗帜所在日勺高度数据显示不变。3 .规定升
4、降旗的速度可调整,旗杆高度不变B状况下,升降旗时间的调整范围是30120秒钟,步进1秒。此时国歌停奏。4 .具有无线遥控升、降旗及停止功能。摘要本系统采用单片机AT89S52作为自动控制升降旗系统的检测和控制关键,采用由单片机控制的步进电机带动国旗升降,实现对国旗升降B自动控制。该电路重要分为电机驱动控制模块、键盘与显示模块、语音模块及无线遥控电路模块等几种部分。电机驱动控制模块采用集成驱动芯片L298,控制与显示部分分别采用键盘作为控制和液晶RTI602C作为显示,语音电路采用语音芯片ISD2560,无线遥控部分采用SP多用途无线数据收发模块,同步还采用了靠近开关LMF2-3005NA,防止
5、旗帜在最高点或最低点误动作,从而实现了双重保险0作用。基于这些完备而可靠的硬件设计,使用了一套完善的软件编程,实现了自动升降旗日勺基本功能及发挥部分的某些功能。关键字:步进电机自动控制语音遥控液晶显示靠近开关第1节系统方案论证与比较1.1 设计思绪题目规定设计一自动控制升降旗系统,该系统可以自动升降旗和自动升降半旗,可以在指定位置停止,升降旗的时间可在30120秒的范围内自行调整,原则时升降旗时间与国歌演奏时间相等,即为43秒,且具有数字即时显示旗帜所在的高度和无线遥控升、降旗及停止功能。根据题目规定由一种步进电机来控制旗帜0升降状况,由靠近开关来防止旗帜在最高点或最低点停止时出现0误动作,由
6、液晶来显示旗帜所在的高度及升降旗所用B时间,无线遥控电路使用无线发射接受模块SP,语音模块采用集成语音芯片ISD2560。1.2 方案选择与论证、电机的选择与论证方案一:采用一般的直流电机。一般直流电动机具有优良的J调速特性,调速平滑、以便,调整范围广,过载能力强,能承受频繁B冲击负载,可实现频繁0无级迅速启动、制动和反转。方案二:采用步进电机。步进电机的一种明显特点是具有迅速的启停能力,假如负荷不超过步进电机所能提供的动态转矩值,就可以立虽然步进电机启动或反转。另一种明显特点是转换精度高,正转反转控制灵活。由于在本系统中需要精确B转换速度和转换时间且启停要迅速,因此在本设计中我们选择方案二、
7、电机驱动方案的选择与论证方案一:采用继电器对电动机0开或关进行控制,通过控制开关的切换速度实现对电机的运行速度进行调整。这个电路的长处是电路构造简朴,其缺陷是继电器B响应时间长,易损环,寿命短,可靠性不是很高。方案二:采用由达林顿管构成0H桥型PWM电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态,可精确调整电动机B运动状态(前进,后退,左转,右转)。这种电路由于工作在管子的饱和截至模式下,效率很高。H桥电路保证了可以简朴的实现转速和方向的控制,但不能很精确的控制步距和速度。方案三:采用集成驱动芯片L298。L298是恒压恒流双H桥集成电机芯片,运用该芯片是实现驱动步进电机的一种简朴措
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