单片机控制升旗设计
国旗自动升降系统
目 录设计任务设计一个国旗自动升降系统。
该系统为半自动式：按下上升键国旗上升；按下下降键国旗下降。
升旗时，在旗杆的最顶部可以手动停止，在旗杆的最下部手动停止。
基本功能1. 按下上升键后，国旗匀速上升，同时流畅的演奏国歌，上升到最高端时，国旗手动停止，国歌停奏；按下下降键后，国旗匀速下降，降旗时不播放国歌，下降到最底端时自动停止。
2. 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。
3. 升降旗的时间均为43秒，与国歌的演奏时间相等。
具体设计1.设计思路：题目要求设计一自动控制升降旗系统，该系统能自动升降旗，升降旗的时间在43秒左右，并且在升旗时能够与电机配合，做到升旗与音乐的同步。
2.功能框图设计：3.电路图及相关图：键盘模板:同步同步同步 电机转动 国歌播放与否位置检测国旗的升降发光二极管1 2位置检测开关上升按键下降按键电路图：成型图：4.详细制作步骤：○1对国旗的上下连接处做特殊处理，使得能形成电路图中的功效。
○2当电路图一中的位置检测开关闭合式，会出现三种情况：一是上升按键对应的发光二极管会亮；二是下降按键对应的发光二极管会发亮；三是两个二极管都不亮。
分别说明了国旗的位置，即在顶端、下端、中间。
这时，就可以按自己的需求进行升降旗。
○3当按下上升键时，电动机会带动国旗上升，同时国歌响起，直到顶端，这时发光二极管就会亮起，国歌停止，提醒你国旗已到达顶端，应该关闭电源。
当按下下降键时，电动机会带动国旗下降，直到底端，这时发光二极管就会亮起，提醒你国旗已到达底端，应该关闭电源。
○4若对于不同长度的旗杆，可遵循这一公式：R=（ER1L）/Tk – r – R1其中：R为滑动电阻器的电阻，R1为电机的电阻，r为直流电源的内阻，L为旗杆的长度，T为国歌时间，E为电源电动势。
所以，根据旗杆长度调节滑动变阻器的电阻就可以使该国旗自动升降系统适应不同旗杆长度的要求了。
5.产品检验：为了使产品的功能更好，应做一些检验试验，即对产品的时间进行校对。
2010全国大学生电子信息类实践创新作品选登：无线遥控升降旗系统
： 己 设 定 ， 能 在 指 定 的 位 置 上 自 动 停 止 ， 高度 不 变的情 况 下 ，升 降旗 时 间的调 整
图 １无 线模 块
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无线 遥控 升 降旗 系统
合肥学院 张辉 徐 善龙 徐建建
按 此 种 工 作 方 式 下 不 放 国 歌 。 本 系统 通 过 ８ Ｃ １单 片 机 实 现 升 端 时 自动 停 止 上升 ， 国歌演 奏 停 止 ； ０５ 旗 、 旗 的无 线遥 控 ， 而 实现 升 旗 ， 降 进 降 下 下 降 按 键 后 ， 国 旗 匀 速 下 降 ，降 旗 的 ５ 半旗 状 态 ， 旗 时 ， 上升 键 ， ． 升 按 奏
／ 降 国 按 ２ 为 避 免 误 动 作 ， 国旗 在 最 高 端 ２３高 度 处 停 止 ； 旗 时 ， 歌 停 奏 ， ．
／ 升 ，同 时流 畅地演 奏 国歌 ；上升 到最 高 时 ，按 上 升 键 不 起 作 用 国 旗 在 最 低 端 下 降 键 ， 国 旗 先 从 ２３高 度 处 上 升 到 最 时 ， 下 降键 不 起 作 用 。 按
并 且实 现起来 较为 复杂 ，增加 系统 的设 平 变低 后开始 录音 ，直 到松开 按键 使 电
范围是 ３— ２ ０ １ ０秒 ， 进 １ ， 整 速 度 步 秒 调 计 难 度 。 方案 二 中 的 红 外 对 管 ， 由 于 受 平 拉高 或者芯 片录 满时 结束 。录音 结束
国旗升降系统的设计(可编辑修改word版)
目录前言 (1)1国旗升降系统的总体设计 (1)2电路器件选择 (2)2.1 AT89C51 (2)2.2 步进电机 (4)3国旗升降系统具体电路设计 (4)3.1主体电路设计 (4)3.2电源电路设计 (5)4电路的实际制作 (5)5程序设计 (5)5.1程序设计流程图 (5)5.2具体程序 (6)6电路及程序调试 (10)结束语 (10)参考文献 (10)英文翻译 (11)国旗升降系统的设计摘要：自动升降旗系统常常出现在政府部门、学校、广场和大型企业等庄严的场合。
本文以单片机AT89C51 为核心控制步进电机的运转，通过按键启动电机的正反转，从而实现自动升、降旗。
通过所设计程序的严格定时，使电机的运行时间与国歌演奏时间相等，从而避免了手动升旗与国歌演奏时间不协调出现的尴尬场面发生，保证了国旗升、降仪式的严肃性。
关键词：升降系统；单片机AT89C51；步进电机；电路驱动引言此设计采用单片机作为国旗升降控制系统的核心。
单片机具有较强而有效的控制功能：单片机采用面向控制的指令系统，实时控制功能特别强。
CPU 可以直接对I/O 口进行输入、输出操作及逻辑运算，并且具有很强的位处理功能，能有针对性解决由简单到复杂的各类控制任务。
可靠性强：单片机对信息传输及存储器和I/O 接口的访问，一般情况下是在单片机内部进行的，因此，不易受外界的影响。
所以单片机应用系统的可靠性比一般微机系统高的多。
[1]虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的含义。
由于单片机这种特殊的结构形式，使其具有很多显著的优点，单片机在各个领域内的应用都得到迅猛的发展。
随着微控制技术的不断完善和发展以及自动化程度的日益提高，单片机的应用正在导致传统的控制技术发生巨大变化，单片机的应用是对传统控制技术的一场革命。
[2]1国旗升降系统的总体设计本设计采用51 单片机AT89C51（晶振频率为12MHZ）对四相六线制步进电机进行控制。
全自动可遥控旗帜升降系统的设计
全自动可遥控旗帜升降系统的设计好嗨指导老师：李茂奎恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜恭喜摘要：全自动可遥控旗帜升降系统以AVR单片机为核心，由PWM对电机进行变频调速，高精度光电编码器测速，闭环式电路控制。
能够利用按键输入相应的指令控制旗帜的升降，还可以实现在特定位置停留的功能。
利用LCD可以显示旗帜的实时高度和相应的控制命令，用LED指示旗帜是否处于半旗状态，具有语音提示报警功能，并可利用无线模块实现遥控功能，准确均匀地实现旗帜的升降。
关键词：PWM调速无线数据传输 MP3解码码盘闭环控制 STA013 （一）系统特性PWM变频调速利用L298和PWM配合可以对电机实现高精度的速度调节。
高精度光电编码器测速具有最小7.5度的角度精度。
系统精度高达0.05MM.闭环式控制 PID算法利用PID算法构成的闭环式控制电路具有精度高，实时反馈等优点。
高速无线数据传输以MEGA8为核心，使用cc1000芯片,速度高达38400bps。
基于STCC单片机的国旗自动升降系统设计
基于STCC单片机的国旗自动升降系统设计1.引言国旗作为一种象征国家主权和民族尊严的标志，经常在特殊场合、庆典活动中使用。
为了方便、准确地升降国旗，设计了一种基于STCC单片机的国旗自动升降系统。
本设计旨在通过电机控制和传感器检测，实现对国旗的自动升降功能。
本文将详细介绍该系统的整体设计和关键部分的实现。
2.系统设计2.1系统结构国旗自动升降系统主要由以下部分组成：电机驱动模块、传感器模块、控制模块和电源模块。
2.1.1电机驱动模块：电机驱动模块根据控制模块的指令，通过控制电机的正反转、定时转动等功能，实现对国旗的升降操作。
在设计中可以采用直流电机或步进电机作为驱动电机。
2.1.2传感器模块：传感器模块用于检测国旗的当前状态，包括升降位置和升降速度等。
常用的传感器有限位开关、光电开关、光电编码器等。
2.1.3控制模块：控制模块采用STCC单片机作为核心，根据传感器模块的反馈信号，控制电机的运行状态和转动角度。
同时，控制模块还与用户交互，接收用户输入的指令，如升降控制、速度调节等。
2.1.4电源模块：电源模块为系统提供所需的直流电源，包括电压稳定和过载保护等功能。
2.2关键部分设计2.2.1电机驱动设计：在电机驱动模块中，需要通过电机驱动器来控制电机的运动。
可以选择L298N模块作为电机驱动器，实现电机的正反转和速度调节功能。
为了保证电机运行的平稳性，可以通过PWM技术控制电机的转速。
2.2.2传感器选择和位置布置：根据实际情况选择合适的传感器，并合理布置在国旗自动升降系统的关键位置。
通过限位开关检测国旗的升降位置，通过光电开关或光电编码器检测国旗的升降速度。
2.2.3控制算法设计：控制算法主要包括运动控制和用户交互处理两部分。
在运动控制方面，可以通过PID控制算法控制电机的转动，实现对国旗升降位置的精确控制。
在用户交互方面，可以通过LCD显示屏和按键设计，接收和处理用户输入的指令。
3.系统实现在实现方面，可以按照以下步骤进行：3.1硬件搭建根据设计要求，搭建国旗自动升降系统的硬件结构，包括电机、传感器和控制模块等。
基于STC89C52单片机的国旗自动升降系统设计开题报告
精品文档毕业设计开题报告精品文档．精品文档精品文档．精品文档L298作为电机驱动的核心。
因为本在本设计拟采用集成驱动芯片L298桥集成电机芯片，利用该芯片是实现驱动步进电机的一种简H是恒压恒流双，可精确控制步距和速度，2A单方法, 可时控制四相电机，且输出电流可达到利用该方法设计的步进电机驱动系统具有硬件结构简单、软件编程容易的特点，能够满足该设计的要求。
、电源3的供电电压与步进电机的供电电压都是五伏，所以在此STC89C2单片机需要设计一个五伏的电源，五伏电源主要包括四个部分：降压、整流、滤波、，远大于我们所需电压幅值，必须220V稳压、输出。
由于输入的市用电压为把电压降低，直接用一个变压器即可达到降压的目的。
降压后，电压为交流电压，而最终得到的是直流五伏电源，所以必须利用整流桥进行整流形成直流。
而此时的直流并非稳定的直流，它是一个周期性的震荡曲线。
要减弱这种振荡幅度，最简单的滤波方法就是用电容，利用电容的充放电特性。
输入，电容放电，此时，放电未完又再次充电，输入的U1>U2，电容的U1<U2C 就开始充电，同时，充电未完又再次放电，由此类推，不断放电充电，滤C使用大电容在到的正电压之间波动变化，且波动幅度变缓，波后的电压为U2 值的电容滤波此幅度波动更平缓，且多次滤波使直流的纹波更小。
4、语音芯片秒钟，所以选用的语音芯片其录放43因为本设计要演奏国歌，其时间为完秒，其录放时间为60ISD2560时间应大于43秒钟，即在此选用语音芯片，语音芯片中，然后用它的单次播放ISD2560全符合要求，把国歌音乐录制在输出播音控制、当升旗键按下时，ISD2560功能播放国歌。
其控制原理为：A当降国歌播放完毕；43s信号播放国歌，国旗经的时间匀速上升至旗杆顶端，ISD2560、在半旗状态时，当升旗键按下时，对旗键按下时，不播放国歌。
B的时间匀速从最低端上升到最顶端之国旗经43s输出播音控制信号播放国歌，高度处停止；2/3后，国歌停奏，然后自动经14s的时间匀速下降到总高度的当降旗键按下时，不播放国歌。
国旗自动升降系统解读
自动从最高端下降到底之后自动停止。
注 意 事 项 ︓
I. 避免误动作，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。 II. 数字实时显示旗帜所在的高度，误差不大于2厘 米。 III. 关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度 数据显示不变。 IV. 升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下， 升降旗时间的调整范围是20—60秒钟，步进1
ISD1700语音模块：
语 音 模 块 ︓
语 音 模 块 ︓
操作方式：
ID1700模块主要的功能是录放音以及跟PC机进 行实时通讯下载。模块共有6个功能键，分别是 FWD(跳转键)、ERASE（擦除）、REC（录音）、 PALY（播放）、FT（直通）、VOL（音量），6个功 能键都是低电平触发，其中我们系统所使用的功能是 FWD，跳转播放，因为我们录了两段音，其中一段是 人为的提示音，另一段是从PC机上实时下载的歌曲 （1分钟内）。PALY，播放键，这个不用说了，这里 我们把这个键直接连接到了单片机的一个口上，人为 的控制单片机输出高低电平来控制它。FT+REC键， 这两个键同时为低电平（一直为低）时触发的是直通 录音功能，也就是说当我们要从单片机上实时下载歌 曲是只需要控制这两个键就可以了。最后如果需要加 减音量可以按VOL键，需要换过一首歌曲则按下 ERASE键擦除，然后再按直通录音就可以。
频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给 电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
控制原理：
电 机 控 制 ︓
步进电机连接转轴，转轴控制旗的升降，根据步 进电机的工作原理首先计算出转轴的周长即步进电机转 一周所带动的旗帜的升降位移，由于系统所用的电机是 64细分的，步进一步为5.625度，也就是说步进电机转 一周所需要的脉冲数是360/5.625*64=4096个，根据 步进电机转轴所连外壳周长为33cm。依据杆的高度我 们设定步进电机转的圈数为4圈，即脉冲总数为 4096*4=16384。上升1cm所需要转化的脉冲数为 4096*1/33=124，所以在国旗上升到最高时，单片机
国旗升降自动控制系统(精)
具体设计
第1节系统方案论证与比较
1.1思路
题目要求设计一自动控制升降旗系统，该系统能够自动升降旗和自动升降半旗,能够在指定位置停止，升降旗的时间可在30—120秒的范围内自行调整，标准的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。根据题目要求由一个步进电机来控制旗帜的升降情况，由接近开关来防止旗帜在最高点或最低点停止时出现的误动作，由液晶来显示旗帜所在的高度及升降旗所用的时间，无线遥控电路使用无线发射接收模块SP，语音模块采用集成语音芯片ISD2560。
4.2测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
第5节测试数据及测试结果析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
第6节结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.2系统的软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3.2.1、各部分程序流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
第4节测试方法与仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
4.1测试设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
第7节心得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
自动升旗系统
引言：在离地面110cm处固定一只电机，电机通过无电气性能的软绳连接到物体A,控制电机转动以控制物体A离地面的高度，运动范围为0cm-100cm。
物体的形状不限,体积不超过10cm*10cm*10cm，质量大于100克。
本系统可实现的功能：（1）控制系统能够通过键盘控制物体A上下移动；（2）物体A从地面出发，15秒内到达距地面100cm处并停止，物体A停止时有声光提示；（3）物体A上下移动时能够实时显示物体A离地面距离,显示精度正负2cm；时有声光提示；（4）物体A与电机控制部分采用无导线连接方式；（5）可以通过设定时间控制步进电机的速度。
目录引言----------------------------------------------------------------------------------------------1摘要----------------------------------------------------------------------------------------------3一、总体方案设计与论证---------------------------------------------------------------4 （一）、电机驱动模块-----------------------------------------------------------------------4 （二）、驱动芯片模块-----------------------------------------------------------------------4 （三）、UCN5804模块----------------------------------------------------------------------44 （四）、显示模块----------------------------------------------------------------------------4 （五）、电源模块------------------------------------------------------------------------------5 二、系统具体设计与实现----------------------------------------------------------------5（一）、系统硬件设计------------------------------------------------------------------------8 （二）、系统软件设计------------------------------------------------------------------------8三、系统性能检测----------------------------------------------------------------------------8四、总结------------------------------------------------------------------------------------------9五、谢辞----------------------------------------------------------------------------------------10六、参考文献---------------------------------------------------------------------------------- 11七、附件-----------------------------------------------------------------------------------------12Abstract：This system is the core of the step-motor drive circuit control. A control system by AT89S51 UCN5804 chip, through to realize positive &negative stepping motor. AT89S51 single-chip timing counter application change regularly, which changes the time pulse frequency, achieve MCU control of stepping motor rotation speed. AT89S51 single-chip control application of a four digital display, digital tube display application dynamic scanning.摘要：本系统的核心是步进电机驱动电路的控制。
自动控制升降旗系统
自动控制升降旗系统本设计是利用德州仪器公司生产的功能强大的MSP系列单片MSP430F449单片机控制步进电机来实现国旗升降的自动控制系统，主要有控制电路、步进电机、lcd 显示屏、唯创知音语音模块。
该自动升降旗系统利用步进电机驱动，通过无线控制按键来控制旗帜的升、降。
并且通过单面机控制步进电机转换模块来转换控制步进角，来实现国旗上升或下降的不同速度，可由BCD拨码盘选取升旗模式，无线遥控升降旗及调速等功能。
1.系统设计目的1.1、在升旗模式下，显示屏显示升旗模式。
按上升键后，国旗匀速上升，同时演奏国歌，上升到最高端自动停止，国歌停奏。
按下降键后，国旗匀速下降，下降到最低端自动停止。
升降旗的时间均是43s。
1.2 、可以避免误动作，国旗无论是在最高端按上升键，在最低端按下降键，还是在升降过程中按上生活下降键，都不起作用。
避免了在升降旗过程中的误操作。
1.3、在升半旗模式下，显示屏显示升旗模式（半），同时一红色发光二极管发光显示。
按上升键后，国旗匀速上升，同时演奏国歌。
上升到最高端是国歌停奏，暂停3s，国旗自动下降到2/3处停止。
按下降键，国旗先由2/3处上升到最高端，再自动从最高端下降到最低端后自动停止。
1.4 、在高度升降模式下，可设定升高高度，按上升键升高到设定高度，按下降键可下降到最低端。
1.5、在调速升降旗模式下，升降旗的升降时间在30-120s内可调，步进一秒，匀速升降。
1.6 、在自由升降旗模式下，按住上升键国旗上升，按住下降键国旗下降，不按键是国旗停止。
1.7 、旗帜的高度和升降旗的模式可以在显示屏上显示。
具有无线遥控升降旗功能。
1.8 、断电保存功能，不论旗帜是在顶端还是在底端，关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变。
并且接通电源之后在原来的模式下继续工作。
2.方案设计2.1 主控单元的比较与论证2.1.1 方案一：采用MCS-51系列单片机。
经典的MCS-51单片机功能和速度有限；而高档的MCS-51系衍生产品价格昂贵、冗余资源较多、使用范围较窄。
自动升国旗控制系统设计与实现
自动升国旗控制系统设计与实现摘要在电子技术快速发展的背景下，自动控制升降旗系统应运而生，该系统的应用有效的解决了传统升降方法的弊端，能够确保国旗移动步调与国歌演奏保持一致，同时也能排除环境等因素带来的不良影响。
自动控制升降旗系统不但可以有效地提升升旗效率，同时也能为国旗升降仪式的成功完成提供更大的保障。
在使用该系统的过程中，核心内容是对电机转动进行控制，如今步进电机的应用频率相对较高。
考虑到步进电机系统有较高的控制精度，控制方式相对简单，具有更高的数字化程度，所以应用范围也较大，如今在电机组件中发挥着无可取代的作用。
步进电机的控制是通过单片机实现的，因此电机的设计也较为简单。
随着技术的快速发展，现代升降系统也越来越智能，柔韧灵活性逐渐增大。
通过在设计升降系统的过程中使用单片机，能够更好地达到机电一体化控制的目标，切实的提升升降系统的稳定性，使系统具有更高的自动化水平。
关键词：自动升国旗系统；单片机；设计引言升国旗是一个国家主权的重要象征，同时也是国威和尊严的一种表现形式。
通过举办升旗仪式，不仅能够发挥一定的教育作用，同时也有助于增强公民的团体意识和爱过意识；是重要的衡量公民爱国爱党的重要标志；能够体现出公民的素质水平。
因此，不能以简单的方式对升旗仪式进行解读，这不仅仅是一种活动的表现形式，更是一种庄严的活动。
我国在举办升旗仪式的过程中，需要根据现有的《中华人民共和国国旗法》中的相关内容举行。
由于传统的国旗升降是通过手动或电机转动的方式来实现，其中存在多种弊端，例如无法有效的消除开关误差、无法确保国歌播放时间与升旗步调保持一致等。
除此之外，很容易出现操作失误等情况，进而导致陷入尴尬的局面，对升旗仪式的庄严性带来了一定的不良影响。
在科技水平快速提升的背景下，目前自动控制系统的应用范围越来越广，特别是在单片机的应用，为工业电子设备、机器人以及医疗设备的改进，带来了更多的福音。
单片机的优点主要包括体积小、灵活性高、质量轻、价格低廉、有较强的抗干扰能力等，因此目前也逐渐得到了广泛的应用。
基于stc89c52单片机的国旗自动升降系统设计
基于stc89c52单片机的国旗自动升降系统设计基于stc89c52单片机的国旗自动升降系统设计太原工业学院毕业设计目录 1 引言 1 1.1 国旗自动升降系统国内外发展状况1 1.2选题目的和意义2 2 整体设计方案与理论分析3 2.1 系统装置理论分析3 2.2 电机的选择可以有两种方案3 2.3 电机驱动选择方案4 2.4 语音部分方案的选择与论证4 2.5 单片机选择方案5 2.6 LCD显示选择方案5 2.7 按键的选择方案6 3 系统硬件设计7 3.1 STC89C52单片机及相关电路7 3.1.1STC89C52单片机概述7 3.1.2晶振电路9 3.1.3复位电路10 3.2电机驱动模块10 3.3步进电机控制方法11 3.4升降旗按键与指示灯电路设计13 3.5液晶显示电路13 3.6语音模块电路设计16 4 系统的软件设计17 5 结论19 致谢20 参考文献21 附录一元件清单22 附录二系统原理图和PCB23 附录三实物图25 附录四国旗自动升降控制系统源程序26 第Ⅰ页共Ⅰ页 1 引言升国旗代表了国家的主权和独立的象征，对于一个国家的尊严和国威具有重大意义。
举行升旗仪式是对每个公民进行爱国主义教育、国旗意识教育、团体意识教育的重要途径；也是衡量一个公民是否心存国家观念、爱国、爱党的标志；同时也能衡量公民的素质。
所以，升旗仪式绝对不可以理解为形式主义，而是一项十分庄严、严肃的团体活动。
升旗仪式应该严格按照《中华人民共和国国旗法》的规定升降国旗。
但是传统形式上的手动升降国旗或者单纯意义上的电机转动来升降，显现出了很多弊端，比如，升旗不能与国歌同步，不能接近开关检测防止误差等。
有时一些错误的操作可能会出现一些尴尬局面，严重影响了庄严的升旗仪式。
随着现代科技的进步，自动控制系统已经逐渐广泛应用，尤其是单片机应用的普及，它以其极高的性价比，受到人们的重视和关注。
单片机具有体积小、重量轻、功能强、抗干扰能力强、价格低廉、灵活性好、较易开发等优点。
基于单片机的自动控制升降旗系统
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计题目：基于单片机的自动控制升降旗系统专业：电子信息工程班级：电信041姓名：学号：指导老师：成绩：( 2007.1 )目录设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第 1 节系统方案论证与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1.1 设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1.2 方案选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.1、电机的选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.2、电机驱动方案的选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2.3、显示部分方案的选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.2.4、语音部分的方案选择与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6第 2 节电路框图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.1 总体框图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.2 整体程序流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 第 3 节系统的具体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 3.1 系统的硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.1.1、电机驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.1.2、键盘与显示模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.3、语音模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.1.4、无线遥控模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.2 系统的软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．153.2.1、各部分程序流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 第 4 节测试方法与仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．174.1 测试设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 4.2 测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 第 5 节测试数据及测试结果析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 第 6 节结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25自动控制升降旗系统设计报告数理与信息学院电信041魏丽晶指导教师：余水宝设计任务4．升降旗的时间均为43秒钟，与国歌的演奏时间相等，同时，旗从旗杆的最下端上升到顶端。
基于51单片机自动升国旗控制系统
基于51单片机自动升国旗控制系统发表时间：2019-07-08T12:30:33.900Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：卡地儿亚•哈斯木1 白鑫2 贾坤3 [导读] 摘要：该设计的主要目的是解决在人为升旗的时候容易产生误差这一问题。
（西北民族大学电气工程学院甘肃兰州 730124）摘要：该设计的主要目的是解决在人为升旗的时候容易产生误差这一问题。
设计的解决思路是采用基于51单片机的中控系统来控制升旗的速度和升旗过程中国歌的奏唱来保持同步。
在最大程度上解决手动升旗的弊端。
该设计采用步进电机来作为传动系统来控制国旗的升降，用语音模块来模拟国歌的奏唱，采用LCD模块来显示国旗升降的进度。
采用按键模块来作为人机交互的途径，通过按键模块来控制国旗的升降。
关键词：计算机科学及技术；51单片机；步进电机； 1引言升国旗代表了国家的主权和独立的象征，对于一个国家的尊严和国威具有重大意义。
举行升旗仪式是对每个公民进行爱国主义教育、国旗意识教育、团体意识教育的重要途径；同时也能衡量公民的素质。
但是传统形式上的手动升降国旗，显现出了很多弊端，比如，升旗不能与国歌同步，不能接近开关检测防止误差等。
基于以上问题的考虑，本文设计的自动升国旗控制系统【1】，具有操作简单，携带方便，价格相对低廉等优点。
主要的目的是通过该设计的使用，来提高国旗升降过程中的稳定性和可靠性。
2系统总体设计方案系统需要能够完成升旗过程，升旗有三种模式，分别为升旗、降旗、升半旗。
在升旗过程中，需要做到，升旗时国旗匀速上升的同时演奏国歌，到达顶端时，国歌自动停止；降旗时，国旗自动匀速下降，到达底端自动停止；升半旗时，国旗先从底端升到顶端（同时奏国歌），再自动降至旗顶与杆顶之间的距离为旗杆全长的三分之一处。
3系统硬件设计 3.1 系统的硬件设计框图该系统以单片机作为重要的控制中心，整个系统包括键盘控制模块、液晶显示模块、电机控制模块、LED显示模块、语音录放模块。
基于STC89C52单片机的酒精检测系统设计
尽管本设计取得了良好的效果，但仍存在一些不足之处。例如，受限于传感器 的寿命和稳定性，需要定期进行传感器的标定和更换。此外，系统的智能化和 自适应性有待进一步提高。未来研究方向可以包括：研究更智能、自适应的酒 精检测方法，结合和大数据技术对酒精检测结果进行深度分析和应用等。
参考内容
引言
随着社会的发展，酒精测试仪在日常生活中变得越来越重要。酒精测试仪是一 种用于检测人体呼出气体中酒精浓度的设备，它可以帮助我们了解驾驶者是否 饮酒，以防止酒后驾驶带来的危害。本次演示将介绍如何利用STC89C52单片 机设计酒精测试仪。
2、电路设计酒精检测系统电路主要包括传感器模块、单片机模块、显示模块 和按键模块。传感器模块负责检测酒精浓度，并将信号传输给单片机；单片机 对信号进行处理，并将结果传输给显示模块和按键模块。
3、软件设计系统软件采用C语言编写。主要包括数据采集、处理、显示和报警 等功能。数据采集主要通过传感器模块完成，处理主要包括对采集数据进行滤 波、放大等操作，以便更准确地计算酒精浓度。显示模块用于将浓度值实时显 示出来，报警模块则在检测到超标浓度时发出警报。
总之，基于STC89C52单片机的自动升旗系统的设计和实现，不仅解决了传统 升旗方式存在的问题，还提高了升旗的智能化水平，具有很高的实用价值和使 用价值。在实际应用中，该系统能够大大提高升旗的效率和准确性，还可以为 学校、机关单位或大型企业节省人力成本，提高管理效率。
该系统的定时升旗功能还可以实现无人值守的自动升旗，具有很高的智能化和 自动化水平。因此，该自动升旗系统的设计和实现具有重要的现实意义和推广 价值。
软件设计
软件设计是整个系统的核心，它主要负责控制整个系统的运行、读取传感器的 数据以及处理数据。程序采用C语言编写，利用STC89C52单片机的内部定时器 和中断器来控制程序的运行。通过编写算法，程序能够根据传感器的电信号计 算出酒精浓度，并将其显示在液晶屏上。
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AT89S52在自动升降旗系统中的应用自动控制升降旗系统摘要本系统是由单片机（AT89S52）、步进电机、ISD2560语音芯片、时钟芯片PCF8563、显示电路、遥控电路、按键等基本的部分组成的控制国旗升降系统。
采用由单片机控制的步进电机带动国旗升降，实现对国旗升降的自动控制。
采用接近开关FR12-4DN，防止旗帜在最高点或最低点误动作，从而实现了双重保险的作用。
使用抱闸装置保证步进电机在不通电的时候静止不动。
本系统具有以下特点：1、可手动、可遥控。
即可以通过按键来控制旗帜的匀速升降,也可以通过遥控器来实现远距离控制；2、可以按照用户的要求上升或下降到指定位置，并可在任意位置停止；3、国旗在上升过程中能准确与国歌乐曲同步；4、能实现半旗的升降功能；5、具有断电保护功能；在实现以上功能的过程中，升降旗时间在30～120秒内可调，通过改变步进电机的转动速度来改变旗帜上升或下降的速度，并通过L ED显示上升或下降时间和旗帜所在高度。
旗帜达到顶端后，由鼓风机提供风源使旗帜始终处于飘扬的状态。
测试表明，该系统无论在功能上、性能上都完全达到了题目的要求，（包括发挥部分的设计要求），并设计了其他创新功能，且误差较小，操作方便，经济实用，美观大方。
关键字：单片机步进电机遥控接近开关抱闸装置ABSTRACTThe national movements control system is made up of MCU (AT89S52), stepper motor, ISD2560 voice chip, clock chip PCF8563 and display circuits, r emote control circuit, keyboards and other basic components. With the stepper which is controlled by MCU, to driver the flag rising and lowering, thus to ac hieve the flag automatic controlling. With automatic approach device FR12-4D N to prevent the flag malfunction at the highest or lowest point, thus realizing the dual role. Brake device used in stepper motor to ensure the static electrici ty. The system has the following features:First .Can be manually operated, can be remote-controlled. That is, throug h the buttons to control movements can be achieved, and through remote contr ol device can also achieved.Second. in accordance with the requirements of the user to the designated location and may increase or decrease in any position to stop;Third. Arrive the appoint position according to customer's require, and st op at the any position.Forth. Achieve the half-mast to functional movements;Fifth. Power outages protective function;In the process of achieving the above functions, 30-120 seconds for the fl ag rising is adjustable, by changing the rotational speed of the step motor, the flag raising speed can be changed, and the time & tallness will be showed o n the LED. After the flag reached the top, the wind provided by the blower will make the flag in fluttering state.The test results show that the system in functional and performance requir ements have been fully attained (including the design requirements of play), an d other innovations are designed. And which is less error and easy to use, eco nomical and practical, attractive and unaffected.Keywords:MCU Step motor Remote control一、方案的论证：1、单片机的选择采用AT89S52单片机实现，该单片机内部资源丰富，集成了内部看门狗、双数据指针、在系统编程（串行下载目标程序）等功能，软硬件调试方便，对于电子设计竞赛时间紧、任务多的开发来说是极为有利的。
2、电机的选择方案一：采用直流电机控制升降旗运动，直流电机力量大，能获得较大的启动转矩，转动速度快，但由于存在机械触点，直流电机容易产生噪声，而且单独使用时不能完成位置控制，需要配以传感器才能控制定位。
方案二：采用步进电机控制升降旗运动，步进电机不需要使用传感器就能精确定位，而且通过给定的脉冲周期，能够以任意速度转动，定距运动较精确。
虽然步进电机不能高速转动，但根据题目要求的时间和移动距离，步进电机完全能够符合要求，是该种要求下广泛使用的一种电机。
基于上述理论分析，我们拟选择方案二。
3、系统工作电源的选择直流稳压电源的制作方案较多，而且可供选择的余地较大，我们本着简单、实用、安全、可靠的原则，着重从以下几个方案中进行了选择：方案一：采用开关电源，优点是输出功率大、体积小、效率高；缺点是输出纹波系数较大、对电网易产生干扰。
方案二、采用传统的线性稳压电源，优点是输出电压可以随意调节、输出电压纹波系数较小；缺点是效率低、体积大、电路较为复杂，成本较高。
综合制作难易程度以及成本和本系统使用实际情况，我们选用了第一套方案。
4、显示的选择方案一：用LED数码管显示旗帜所在的高度和升降旗时间，本系统中只需要6只LED数码管进行动态显示即可以显示高度和时间。
优点是接口简单，易于控制，对电压电流的要求低，价格便宜，寿命长；缺点是只能显示0～9的数字和一些简单的字符。
方案二：用LCD液晶显示，优点是能显示更多的字符和汉字，有着良好的人机界面，体积小，功耗极低；缺点是成本高，亮度不高，夜晚不易清晰观察数据。
基于上述考虑，所以我们选择方案一。
二、系统设计1、系统框图根据题目要求和上述论证，本系统的系统框图如图一所示：微控制器EEPROM步进电机接近开关LED数码显示电机驱动器无线遥控键盘负载鼓风机定时电路图一系统结构框图分的步距角有0.45°、0.225°、0.9°等3档。
步进电机可以根据算法，按指定的高度计算步数，实现正转或反转。
2、系统硬件设计（1）系统主控制电路：（见图二）图二系统主控制电路图（2）复位电路和步进电机驱动:我们采用P2.0、P2.1控制步进电机。
P2.0控制电机的步进脉冲信号，P2.1控制电机的正反转。
复位包括上电复位和按键复位。
（见图三）（3）按键与显示电路：考虑成本、熟悉程度、器件等众多因素，我们选择了最常用的7 4HC164作为显示器的驱动器件，用74HC165作为键盘输入寄存器，我们设置的8个键通过并入串出接口芯片74HC165串行接入到单片机。
（见图四）图四按键与显示电路（4）语音电路：采用ISD公司生产的性能良好，使用方便的ISD2560语音芯片来播放国歌。
该芯片录音时间为60S，可重复10万次。
该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样值可直接存储在片内单个E EPROM单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，从而避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”；该器件的采样频率为8.0KHz，同一系列的产品采样频率越低，录放时间会越长，但通频带和音质会有所降低。
此外，I SD2560还省去了A/D和D/A转换器。
我们把国歌音乐录制在ISD2560语音芯片中，然后用它的单次播放功能播放国歌。
（见图五）图五语音录放电路（5）无线遥控电路PT2262将A0～A5和A6/D5～A11/D0决定的地址和数据进行编码，当TE为低电平时，从DOUT输出编码信号，编码信号提供给RF或IR 电路发射，由RF或IR接收电路接收后，经PT2272解码，实现遥控编码和解码。
一块无线发射芯片PT2262和接收芯片PT2272设计的电路有4个输入信号，完全满足设计要求的3按键遥控。
（6）定时电路的设计我们在系统的设计上，对题目的功能要求进行了发挥，不仅显示旗帜运动时位置而且显示运动时间，使得系统更加直观。
对于时间的控制，尽管CPU内部能进行定时控制，但为了提高精度和节省CPU的资源，我们专门设计了外部定时电路，选择PHILIPS公司的实时时钟芯片PCF8563，它是一款工业级内含I2C总线功能的具有极低功耗的多功能时钟芯片，只需2条线即可与单片机通信。
尽管PCF8563具有万年历、时间报警、定时器等功能，且8563具有四个可编程时钟输出，频率分别为32.768KHz、1024Hz、32Hz、1Hz，由于系统只对物体的运动计时，我们只运用32分频脉冲输出即可，该方波信号1/32 S向CPU申请一次中断，CPU在中断服务程序中，对运动的时间加1处理并显示。
（见图六）图六8563定时电路（7）接近开关电路的设计我们选用FR12-4DN电感式的接近开关检测国旗在最高端和最低端，避免冒顶发生。
（见图七）图六接近开关电路3、软件设计整个系统主要任务是使国旗执行升降旗、半旗、时间调整、高度调整四种运动，这样系统软件设计就可以分块完成。