毕业设计 基于单片机的自动控制升降旗系统
基于STC8952单片机的国旗自动升降系统
腴件什茨与恚用信慝与电脑China Computer&Communication2020年第22期基于STC8952单片机的国旗自动升降系统庞超雷瑶(北京师范大学珠海分校，广东珠海519087)摘要：使用单片机系统控制的国旗自动升降系统，在运行时速度均匀，控制统一，可以避免国歌与国旗上升步调不一致，降低了天气等环境对升旗的不利影响，保证了升旗能够顺利升降。
国旗升降系统不仅提高了升旗的可靠性，还提高了对不同环境的适应能力，使得升旗仪式变得更智能、更灵活。
关键词：国旗自动升降；智能控制；自动化；单片机中图分类号：TP368.12文献标识码：A文章编号：1003-9767(2020)22-094-03Flag Automatic Lifting System Based on STC8952MicrocontrollerPANG Chao,LEI Yao(Zhuhai Campus of Beijing Normal Univers让y,Zhuhai Guangdong519087,China) Abstract：The automatic flag lifting system controlled by the single-chip microcomputer system has uniform speed and unified control during operation,which can avoid the inconform让y between national anthem and national flag raising,reduce the adverse impact of weather and other environments on flag raising,and ensure the smooth progress of flag raising.At the same time,it also reduces the use of manpower.The operation is very simple,and the use of digital control makes the operation more intuitive.The flag raising system improves the reliability of flag raising,improves the adaptability to different environments,and makes the flag raising ceremony more intelligent and flexible.Keywords：automatic flag lifting;intelligent control;automation;single chip micyoco1设计方案与原理1.1功能设计国旗升降系统由单片机和相关硬件构成，通过单片机控制电机的启动和停止。
基于单片机的升降旗自动控制系统的设计
图１ ＳＴＣ８９Ｃ５２整体框架３ 硬件电路设计3.1 驱动电路设计本系统所用的电机型号为永磁感应子式42BYGH101电机，其参数信息如表1所示。
表１ 参数信息步距角/度相数电压/V电流/A功率/W静转矩定位转矩0.9/1.82 2.5 1.7 4.250.420.025L297集成电路用于两相步进电机或四相步进电机的驱动控制。
通过L297发送相关信号可控制L298N芯片工作。
在使用L297芯片时，用户只需要控制时钟、方向、模式输入信号，就可以实现步进电机的驱动控制，大大简化了程序设计的复杂性。
采用L297与L298N集成芯片的组合，对步进电机进行驱动控制，可以提高步进电机运行可靠性，降低成本，提高步进电机的定位精度。
步进电机驱动电路如图2所示[2]。
本系统采用两相双四拍工作方式，下面给出系统的两相双四拍相序表，如表2所示。
表２ 电机相序表相A B A'B'顺序01100101102001131001语音模块的设计思想是利用单片机的软件编程控制扬声器播放国歌语音代码实现的，由于设计中采用的是三极管驱动8Ω/0.5W 的扬声器发声，需要的功率过大，而普通的三极管不能承受很高的电流，容易在电路中烧坏；如果在电路中接入限流电阻，又不能满足驱动扬声器的条件，或者扬声器声音过小，都不能达到设计的要求。
为了解决这个问题，在设计采用大功率的MOS 管TIP122实现。
TIP122引脚如图3所示。
图4所示的是三极管TIP1122的内部连接图，R1=5千欧，R2=150欧。
由图可以看出，这是一个集成的放大型NPN 管，它是由两个NPN 型普通三极管经过二级放大形成的，使得稳定系数更高，且放到倍数也加倍，各方面参数都有所提高具体的电参数如表3所示。
通过单片机的口输出脉冲信号，具体电路设计如图5所示。
表３ 三极管ＴＩＰ１２２的电参数表符号参数极性数值单位NPN TIP120TIP121TIP122PNPTIP125TIP124TIP125VCBO 集电极-基极电压（IE=0）6080100VCEO 集电极-发射极电压（IB=0）6080100VEBO 发射极-基极电压（IC=0）5IC 集电极电流5ICM 集电极峰值电流8IB 基极电流0.1Ptot 耗散功率Tcase ≤25℃65Tamb ≤25℃2Tstg 贮藏温度-60～150Tj 最高工作结温150hFE放大倍数100根据步进电机工作电压（2.5V ）及工作电流（1.7A ），系统通过STC89C52单片机P2.0与P2.1引脚输出相应的控制信号，实现步进电机的启停、速度调节和换向等功能。
基于单片机的升降控制系统设计毕业设计(论文)
武汉理工大学毕业设计（论文）基于单片机的升降控制系统设计学院（系）：信息工程学院专业班级：电子信息工程专业0703班本科生毕业设计（论文）任务书设计(论文)题目: 基于单片机的升降控制系统设计设计（论文）主要内容：1）认真学习C语言和汇编编程语言；2）深入学习单片机相关内容；3）利用Proteus软件进行仿真；4）将理论分析结果与仿真结果进行比较；5）熟悉和掌握毕业论文相关规范格式。
要求完成的主要任务:1、学习和掌握C语言和汇编编程语言相关知识；2、掌握单片机原理；3、设计升降控制系统，实现选层，平层，停车，状态显示，自动开关门等控制环节。
4、完成毕业论文的撰写，不少于12000字；5、阅读并翻译与课题相关的英文资料，不少于20000字符；6、参考文献不少于15篇，其中英文参考文献不少于2篇；7、完成的设计图纸不少于12幅。
必读参考资料：[1] 张汉杰，王锡仲，朱学莉. 现代电梯控制技术. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.[2] 卢胜利. 单片机原理与应用技术实践. 北京：机械工业出版社，2009.[3] 程琤. 单片机原理与应用系统开发. 北京：国防工业出版社，2010.指导教师签名：系主任签名：院长签名（章）武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。
升降机是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。
1889年美国奥梯斯升降机公司推出的世界上第一部以电动机为动力的升降机，同年在纽约市马累特大厦安装成功。
随着建筑物规模越来越大，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性都提出了更高的要求。
由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。
采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。
从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。
基于STC89C52单片机的自动升旗系统设计
图 2 电机驱动电路
图 1 系统硬件设计框图来自3.2 电机驱动电路 本文设计的自动升旗系统需要精确的转换速度和转换时
根据步进电机的参数设置可计算旗杆高度和升旗速度，计 算过程如下： 本设计使用的是四相步进制电机， 其步进制角度为 5.625°。 可得内轴每周的脉冲数： 每周脉冲 = 360°/步进角度 = 64 脉冲/周 根据 步 进 制电机 齿轮 的 减 速 比 可计 算出 步 进 制电机转一 圈所需要的步数。 已知步进制电机的减速比为 64：1，可得一周 的步数 64×64=4096 步/周 （ 外轴转动一周所需要的步数）。 在编 程程 序 中 使 用的是 八拍 步 数 ，总的步 数 为 11520 步，由此可 得 步进制电机的所转的圈数： 外轴圈数 = 11520/4096 = 2.8125 周 而国旗的升旗时间为固定时间 43s，滚轮的半径为 R。 由此 可得旗杆的高度： 旗杆高度=2πR×2.8125 通过计算可得升旗速度: 升旗速度=旗杆高度/43s 3.3 语音录放电路 国歌的演奏时间为 43 秒钟， 所以选用的语音芯片其录放 时间应大于 43 秒钟，本设计选用语音 芯 片 ISD1730， 其 录放时 间为 60 秒， 将 43 秒国歌音乐录制在 ISD1730 语音芯片中，当
DOI:10.16707/ki.fjpc.2017.10.053
F
福
建
电
脑
UJIAN COMPUTER
基于 STC89C52 单片机的自动升旗系统设计
刘 进
（ 公安海警学院电子技术系 浙江 宁波 315801） 【 摘 要】针对当前升国旗过程中，经常出现国旗上升与歌曲播放步调不一致的现象，本文研究了一种利用单片机控 制国旗自动升降的系统，用以提高升降旗过程的稳定性和可靠性。 【 关键词】升降旗；步进电机；语音录放 1.引言 目前，国内许多机关和企事业单位还停留在人工升降旗帜 的阶段。 在升旗过程中，经常会受到诸多因素的影响，导致旗帜 上升与歌曲播放步调不一致的现象时有发生。 虽然单片机技术 已经得到充足的发展，但是利用单片机控制旗帜的自动升降这 一技术的研究和应用还很少。 基于此，本文研究了一种利用单 片机控制旗帜自动升降的技术，用以提高升降旗过程的稳定性 和可靠性，以满足社会发展的需要。 本文论述主要以国旗这一 常见而特定的旗帜的升降为主。 2.设计方案 2.1 系统功能需求 本系统的设计主要包含三个方面的功能： （ 1）旗帜的升降由电动机驱动，分别由四个按键控制升旗、 升半旗、降旗。 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，不演奏国歌，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），再自动下降到总高度的 2/3 位置处。 （ 2）LCD 屏显示国旗所在的高度、速度、时间、日期。 （ 3）定时升旗和降旗。 2.2 系统设计方案 本系统选择 STC89C52 单片机作为升降旗系统的控制核 心，实现电机控制、键盘控制、液晶显示、语音录放、时间显示等 功能，该型号单片机具有低功耗、性能稳定、应用广泛等优点[1]。 系统主要包括单片机最小系统模块[2]、电机驱动模块、键盘与显 示模块、语音模块、时钟模块等几个部分。 3.硬件电路设计 3.1 系统硬件设计框图 本系统以单片机作为控制核心，包含电源电路、晶振电路、 按键电路、显示电路、录放电路、电机驱动电路以及时钟电路， 系统框图如图 1 所示： 间，且启停要迅速。 普通的直流电机虽然可以基本实现以上功 能，但是精确度不高，而步进电机可以实现对速度、正转和反转 的准确控制，且具有快速的启停能力[3]，所以本设计采用集成达 林顿阵列芯片 ULN2003 作为电机驱动的核心。 ULN2003 是高 压大 电 流 达 林顿 晶 体管阵列 （ 包含 7 个 NPN 达 林顿管），具有 电流增益高、 工 作电 压 高、 温 度 范围宽 、 带负载 能 力强 等特 点 ， 适应于 各类 要求高速 大 功 率 驱动的系统。 ULN2003 将 单片机 P22、P23、P24、P25 管脚输出脉冲信号进行放大分别进入 A、B、 C、D 四相，达到驱动步进制电机的目的，输出可达 500mA/50V。 其电路图如图 2 所示：
自动控制升降旗系统的设计
自动控制升降旗系统的设计【摘要】本设计介绍了自动控制升降旗系统，能实现国旗平稳升降，国歌同步播放的效果，功能强大，适应能力强。
【关键词】升降旗；控制；步进电机当代社会，自动升降旗系统在许多领域得到了广泛的应用。
例如：在许多政府部门、一些学校广场和很多大型企业里，常常可见到飘扬的国旗。
随着科学技术的发展，尤其是伴随着单片机测控、自动控制技术的发展，用自动控制系统来实现国旗的升与降控制，使升降旗的速度与国歌演奏的时间得到准确无误的配合，这样一来，就不会再有人为升降国旗与国歌演奏时间不协调的尴尬场面发生，从而保证了国旗升降仪式的严肃性、庄重性。
一、系统所能实现的功能简介本自动升降旗系统主要有at89c52单片机、步进电机、cpld国歌演奏电路、处理键盘电路和led显示屏构成。
系统能够实现的主要功能如下：（一）当按下上升键后，国旗就会匀速上升，同时演奏国歌，国旗上升到旗杆最高端后会自动停止，国歌停奏。
当按下降键后，国旗同样会匀速下降，下降到旗杆最低端后自动停止。
这个升降旗过程所用的的时间均为43s。
（二）本系统可以避免失误动作的发生。
国旗在最高端时，按上升键不起作用，即不上升；在最低端时，按下降键也不起作用，即不下降。
（三）能够在指定的位置停止，并且停止后能继续通过按键来控制国旗是否继续升或降。
（四）国旗的高度及升降到某一位置所用的时间可即时显示，当国旗停止在中间某一位置，时间显示同样停止在当前时刻。
（五）可通过开关控制系统的半旗状态，并通过一个发光二极管显示出来。
升旗时按下上升键，国旗由最低端上升到最高端之后，国歌同时停奏，继而国旗自动下降到2/3处停止。
降旗时，按下下降键，首先国旗由2/3高度处上升到最高端，然后自动从最高端下降到最低端，自动停止。
（六）升降旗的速度总是保持在30s-120s内，并且这个速度是可以人为调整的。
（七）本系统还具有无线遥控升降旗及停止升降二、硬件系统的设计本系统以单片机作为主要控制处理芯片，利用步进电机控制装置实现一个自动控制升降旗系统。
基于单片机的自动控制升降旗系统
2
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
第 4 节 测试方法与仪 器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
4.1 测试设 备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．17
1.1 设计思 路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．5
1.2 方案选择与论 证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．5
1.2.1、电机的选择与论 证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．5
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
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： 魏 丽 晶 学 号： 04610107 指导老师： 余 水 宝 成 绩：
4
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
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 降到底之后自动停止，国歌停奏。
( 2007.1 )
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——单片机控制自动升降旗系统
一种自动控制升降旗帜系统的设计
一种自动控制升降旗帜系统的设计发布时间：2021-01-13T07:08:52.070Z 来源：《中国科技人才》2021年第1期作者：王先富黄杰毛帅茗高进李伟伟[导读] 自动控制升降旗系统的设计采用STM32单片机作为主控芯片，使用芯片来驱动步进电机工作和播放国歌，LED在按键输入时做出相应的状态指示。
配备可拆卸2000mAh锂电池为单片机、驱动电机等供电。
控制过程中，单片机采集音频信号的时间以及频段，通过L298N 驱动器驱动电机正转和反转控制旗帜升降。
宜宾学院智能制造学部四川宜宾 644000摘要：自动控制升降旗系统的设计采用STM32单片机作为主控芯片，使用芯片来驱动步进电机工作和播放国歌，LED在按键输入时做出相应的状态指示。
配备可拆卸2000mAh锂电池为单片机、驱动电机等供电。
控制过程中，单片机采集音频信号的时间以及频段，通过L298N驱动器驱动电机正转和反转控制旗帜升降。
关键词：自动控制升降旗；STM32单片机；L298N驱动电机1、背景目前国家大力发展高精尖技术，计算机行业随之发展，自动控制行业也迎来了高潮，如今计算机相关行业由于技术更新不断发展，产业链越来越完善，各大企业都在寻求高效优质低成本的生产方式[1]。
自动化控制技术在计算机技术与电子技术结合下不断更新换代，自动控制智能系统广泛应用于各个领域，如机器人、工业电子自动化设备、医疗、广告、舞台灯光、印刷、计算机外部应用等，因此对自动控制系统的研究具有重要的现实意义和实用意义。
同时，升旗代表一个组织或团体独立和尊严的重要标志旗帜作为代表团体的象征，就有重大的意义。
举行升降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;是衡量一个公民是否心存国家观念，是否爱国的重要标志;同时在相当程度上也成为衡量国民素质的重要标准[2]。
因此举行升降旗仪式绝不是一种形式，而是一项十分庄重、严肃的活动。
五星红旗是中华人民共和国的标志和象征。
王同宏
基于PIC单片机的自动控制升降旗系统设计王同宏刘霞[文章摘要] 自动控制升降旗系统是以单片机（PIC16F877A）为中心的自动控制系统。
该系统由键盘输入模块、液晶显示模块、步进电机、步进电机驱动器、旋转编码器、无线遥控模块、语音模块、时钟芯片DS1302等部分组成。
该系统能够自动实现：国旗的自动升降控制、在指定位置自动停止、在上下极限位置具有防超限功能、升降旗的时间与国歌的演奏时间吻合。
除此之外本系统还可通过键盘上的数字按键，可以预置国旗在旗杆上的停止位置；键盘上设置了升降旗的时间调整按键，可以调整升降旗的速度；使用液晶显示屏可以直观的看到升、降旗的高度变化过程及工作时间；使用编码器进行高度测量，其控制精度上可以达到毫米级。
[关键词] PIC16F877A 旋转编码器无线遥控语音模块 DS1302一、系统组成及方案论证1.系统组成该系统由键盘输入模块、显示模块、电机及驱动器、旋转编码器、无线遥控模块、语音模块、时钟芯片等部分组成。
2.方案论证⑴显示方式的选择与论证方案①：采用液晶显示器（LCD）显示。
液晶屏功能强大，可显示各种字体的数字、汉字、图象，还可以自定义显示内容，显示内容也较丰富；方便操作者读取信息，及一些扩展功能的实现。
方案②：采用LED数码管显示。
数码管具有编程简单，夜间显示效果好，但只能显示有限的符号和数码字，但显示内容有限，完成题目中的基本要求还可以，但还要增加具体功能的提示比较困难。
分析以上的两种方案的优缺点，选择第一种方案。
⑵电动机的选择与论证方案①：采用直流电动机。
直流电动机具有良好的启动性能和调速性能，但直流电动机的运转速度及运行的平稳性难以控制，很难达到本设计的要求。
方案②：采用交流电动机。
交流电动机具有结构简单、运行可靠、成本低廉等优点；但对交流电动机进行调速需要比较高的技术和成本。
方案③：采用步进电动机。
步进电动机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转变为角位移，即给一个脉冲，步进电机就转一个角度，因此非常合适单片机控制，在轻载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，累积误差小，控制精度高。
自动控制升降旗系统的设计毕业设计
自动控制升降旗系统的设计摘要本设计是关于自动控制升降旗系统的设计。
本着实用、调整控制方便、功能完善等方面的原则，采用在线编程、功能强大的单片机——P89C51RC2HFA来控制步进电机，实现国旗的自动升降等功能。
在步进电机的驱动电路上直接选用了模块化的控制器，大大减轻了CPU的负担，也完全符合快速设计的原则。
本系统设计了实现精确定时的时钟电路和用于掉电保护的存储电路，同时还设计了功能齐全的键盘/显示电路和使国旗飘扬的鼓风电路以及遥控电路。
该系统具有以下特点：可按键、可遥控自动控制升旗和降旗，并在任意指定位置自动停止，升旗过程中能准确与国歌乐曲同步；实现半旗状态的功能；具有断电保护功能；升降速度可调功能；还具有无线遥控的作用等特点。
需要设定的升、降过程以及半旗状态是通过按键实现，并能显示上升或下降时间和旗帜所在高度。
本系统的创新点包括：防止升降旗过程中出现冒顶系统；国旗到达顶点时，旗面保持迎风飘扬而不缠杆。
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LED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，该自动控制升降旗系统达到了题目所有的任务要求，同时在发挥部分的设计要求之上，我们还提出了具有特色的创新点。
在操作方便和误差较小的基础上，保证了系统完整协调地工作。
关键字：自动控制；断电保护；无线遥控；冒顶ABSTRACTThe design is based on the practical and convenient adjustment control, and so functional improvement, with the off online programming, the powerful MCU--P89C51RC2HFA to stepper motor control, to realize the automatic raising/lowering of the national flag. Stepper motor drive circuit is directly in the selection of a modular controller, thus reducing the burden on the CPU, but also with the rapid design principle. The system is designed to achieve precise timing and the clock circuit used for solving the memory circuit, but also designed a fully functional keyboard / display circuit, so that the national flag flying and remote control circuit blast.The system has the following features: a flag raising and lowering can be controlled by button or remote control, and can automatically stop at any designated location, the national anthem and flag-raising process can accurately music synchronization; Function of achieving the half-mast state; Have power outages protective function; Adjustable rate movements function; The role also has wireless remote control features. Set the ascending, descending process of the state andhalf-mast through the button, and it can show the time and tallness in rise or lowering.The innovation of the system include: preventing flag rising emerged in the course of rising; Flag arrived at the apex, to keep the flag fluttering in the wind rather than wrapped around poles. In the process of achieving the above functions, 30-120 seconds for the flag 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 on the LED. After the flag reached the top, the wind provided by the blower will make the flag in fluttering stateThe test results show that the flag controlling system raising a topic all of the tasks and requirements, and some features are on top of the design requirements. We have initiated unique innovations.Based on less error and convenient operation, the system is ensured to work integrated and coordinate.Keyword: Automatic control；Wireless remote control；Power outages protective；Rising emerged目录摘要—————————————————————— 1 ABSTRACT ——————————————————— 2 目录—————————————————————— 41.设计总体要求—————————————————62.方案的比较与选择———————————————7 2.1单片机的选择—————————————————7 2.2电机的选择——————————————————14 2.3系统工作电源的制作——————————————16 2.4显示的选择——————————————————183.系统设计———————————————————20 3.1 系统框图——————————————————20 3.2系统硬件设计—————————————————213.3软件设计———————————————————294、系统原理与理论分析——————————————36 4.1单片机最小系统组成——————————————364.2控制原理———————————————————365、操作说明———————————————————41 5.1数码管显示说明————————————————41 5.2按键操作说明—————————————————425.3具体操作方法和实现的功能————————————436、系统调试与测试结果——————————————46 6.1系统分块调试—————————————————46 6.2测试结果———————————————————466.3误差分析———————————————————497、特色与创新——————————————————508、参考文献———————————————————519、致谢辞———————————————————52附录：部分芯片简介中英文对照——————————531.设计总体要求采用P89C51RC2HFA单片机、步进电机、WT2560语音芯片、时钟芯片X1226I、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。
基于单片机的自动升降旗系统设计毕业论文正稿
黑龙江东方学院毕业论文（设计）题目：基于单片机的自动升降旗系统设计学生姓名王梓学号09102326专业电气工程及其自动化班级2009级3班指导教师王强学部计算机科学与电气工程答辩日期2013年5月18日黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（一）黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（二）黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（三）黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书基于单片机的自动升降旗系统设计摘要本设计是关于自动控制升降旗系统的设计。
本着实用、调整控制方便、功能完善等方面的原则。
在步进电机的驱动电路上直接选用了模块化的控制器，大大减轻了CPU的负担，也完全符合快速设计的原则。
本系统设计了实现精确定时的时钟电路和用于掉电保护的存储电路，同时还设计了功能齐全的键盘/显示电路和使国旗飘扬的鼓风电路以及遥控电路[1]。
该系统具有以下特点：可按键、可遥控自动控制升旗和降旗，并在任意指定位置自动停止，升旗过程中能准确与国歌乐曲同步；实现半旗状态的功能；具有断电保护功能；升降速度可调功能；还具有无线遥控的作用等特点。
需要设定的升、降过程以及半旗状态是通过按键实现，并能显示上升或下降时间和旗帜所在高度。
本系统的创新点包括：防止升降旗过程中出现冒顶系统；国旗到达顶点时，旗面保持迎风飘扬而不缠杆。
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LCD显示上升或下降时间和旗帜所在高度[2]。
关键词：单片机；步进电机；接近开关Design of automatic flag raising system based on MCUAbstract2008 years ago, according to a report on Beijing, tianjin stadium flag-raising facilities according to the survey, most of the stadium is still using manual hoist a flag. Developed in recent years, although some flag auto control system,but the stadium and stable operation of the control system in large noise degree is not high, in addition to storage in general, data can not add the national anthem.This design is about the automatic control of the raising of the flag system design. In line with the practical, easy to adjust the control principle, function perfect, etc. In stepping motor driver circuit USES modular controller directly, greatly reduce the burden of the CPU, also completely accords with the principle of rapid design. This system was designed to realize precise timing clock circuit and storage circuit for power lost protection, but also design a fully functional keyboard/display circuit and make the national flag fluttering blast circuit and control circuit.The system has the following features: buttons, remote automatic control flag raising and lowering, and in any specified position automatically stop, accuracy and the national anthem during a flag-raising music synchronization; To realize the function of half-mast state; Has the power-off protection function; Speed adjustable function; Also have the function of the wireless remote control, etc. Need to set the process of ascending, descending and half-mast state is achieved by buttons, and can display up or down time and flag the altitude. Innovation points of this system include: to prevent rising flag appeared in the process of roof caving system; Highlighted flag when it reaches the top, keep the flies without tie rod. , in the process of realizing the function of above flag rise time is adjustable in 30 ~ 120 seconds, by changing the rotation of the stepper motor speed to change the flag rising or falling speed, and through the LCD display up or down time and flags in height.Keywords:Single chip microcomputer; Stepping motor; Close to the switch目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1 自动控制系统简介 (1)1.2 自动控制系统的特点 (1)第2章总体设计方案 (3)2.1 主控制器模块的选择 (3)2.2 电机的选择 (3)2.3 电机驱动方案的选择 (4)2.4 语音芯片的选择 (4)2.5显示方式的选择 (4)2.6 红外接收的选择 (4)2.7 本章小结 (5)第3章硬件设计 (6)3.1 系统整体思路 (6)3.2 主控制器模块 (6)3.3 L298电机驱动模块 (7)3.4 语音模块 (9)3.5 外部存储电路 (10)3.6 无线遥控电路 (11)3.7 定时电路的设计 (11)3.8 接近开关电路的设计 (12)3.9 本章小结 (13)第4章软件设计 (14)4.1 主程序流程图 (14)4.2 升旗子程序 (15)4.3 半旗状态子程序 (16)4.4 时间和高度调整子程序 (16)4.5 本章小结 (18)结论 (19)参考文献 (20)附录 (21)致谢 (22)1.1自动控制系统简介近些年来，随着高云会及各种大型国际赛事的开展，升旗仪式已成为一个必备的环节。
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。
基于单片机升降控制系统的设计
关键字：单片机；步进电机；环形脉冲分配器；I/O扩展
Keywords:Single Chip Microcomputer; Stepper motors; Ring pulse distributor; I / O expansion
第1章绪论
1.1单片机的概述
单片机就是把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件，集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机具有体积小、速度快、功耗低、性能可靠、使用方便、价格低廉等特点，因而在工业生产、科技教育以及日常生活等诸多领域，得到了日益广泛的应用。单片机，也称单片微型计算机，是微型计算机家族中的一员，它以独特的结构和超群的优点，深得各个领域的青睐，应用十分之泛，近年来发展极其迅速。世界上的各个半导体厂商都抓住这个机会，推出自己的产品，一时间单片机如雨后春笋般蓬勃发展和流行起来。
设计包括：1、总体方案的确定；2、单片机的选择；3、各模块电路的设计；4、软件设计；5、各模块调试；6、编写设计说明书等。
二、进度安排及完成时间：
1、第一周至第二周：明确课题任务及要求，搜集课题所需资料，查阅相关资料，了解本课题研究现状、存在问题及研究的实际意义。写出开题报告
2、第三周：方案论证及总体设计方案的确定
3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：年月日
基于MSP430的自动控制升降旗系统_带程序
自动控制升降旗系统设计报告摘要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、诺基亚5110显示屏及其lcd显示屏、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。
关键字：MSP430F449、诺基亚5110、语言模块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.方案比较及设计论证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。
自动控制升降旗系统本科毕业设计
自动控制升降旗系统摘要随着科技的发展，许多设备都趋向自动化，而国旗升降也在向自动化方向发展。
为了实现这一功能，本系统采用STC89C52单片机作为主要控制单元，以步进电机作为升旗的动力，独立式键盘作为输入,通过LED显示器显示系统信息。
系统通过单片机的I／O口发出信号到步进电机控制器，进而控制电机的正转和反转。
通过滑轮传动装置完成升旗和降旗动作。
该系统可实现以下功能：按下上升按键后，国旗匀速上升，同时演奏国歌，在旗杆的最高端自动停止；按下下降按键后，国旗下降，降旗时不放国歌，在最低端不需要人为操作能够自动停止，从而使操作简单化。
旗帜的升降由电动机驱动，该系统的控制按键有上升键、下降键、复位键、停止键等。
升旗时间为43秒，同时旗从旗杆的最下端上升到顶端。
降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。
可以避免误动作，国旗在最高端时按上升键不起作用；在最低端时，按下降键不起作用。
关键词：STC89C52 ，步进电机，LEDIAbstractWith the development of science and technology,many equipment to be automated,and the national flag in the automatic and direction.In order to achieve this function,the system use the STC89C52 microcontroller as the main control unit,step motor hoist a flag as a dynamic,independent type keyboard as input,displaying system information by the LED.The system make the chip microcomputer of I/O mouthes’signal to the stepping motor controller,and then control motor are turning and reverse.the pulley transmission device to complete the flag-raising and the flag of surrender. The system can realize the following functions:Press the up button, the flag rise at a constant speed, and playing the national anthem,the flag can stop at the most high; Press the button down,the national flag down, when flag down,it is not put the national anthem. In the bottom，it can automatically stop,so that the operation is simplification.motor drives'function is the rise and fall of flag , this buttons is：the up button、the down button、the reset button、the stop button, etc.The flag raising time is 43 seconds, and at the same time,the flag rise to the top. When droping the flag it is not play the national anthem.the flag decline to the end.In order to avoid misoperation, the flag in the high doesn't work，when pressing button. and so does the flag of surrender.Key words: STC89C52，step motor，LED目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1 引言 (1)1.1选题背景 (1)1.2自动控制升降旗系统国内外发展状况 (1)1.3选题的目的和意义 (2)2 升降旗控制的方案选择与论证 (3)2.1升降旗电机的选择与论证 (3)2.2电机驱动方案的选择与论证 (3)2.3语音部分方案的选择与论证 (4)2.4显示方案比较 (4)2.5键盘的比较与选择 (5)2.6总体电路框图设计 (5)3 系统各主要单元设计 (7)3.1单片机电路设计 (7)3.1.1 单片机发展概况及发展方向 (7)3.1.2 单片机的特点及应用 (8)3.1.3 单片机STC89C52特点及结构 (8)3.1.4 复位电路设计 (10)3.2步进电机电路设计 (11)3.2.1 步进电机的发展状况 (12)3.2.2 步进电机的特点 (12)3.2.3 步进电机的具体控制方法 (13)3.3步进电机驱动电路设计 (14)3.4显示电路设计 (17)3.4.1 数码管结构及代码显示 (17)3.4.2 数码管驱动电路 (19)3.5语音电路及继电器电路设计 (22)4 升降旗系统软件设计 (26)5 安装与调试 (32)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录A 电路原理图1 (38)附录B 电路原理图2 (39)附录C 实物图 (40)附录D C语言程序代码 (41)附录E 材料清单 (1)1 引言单片机从出现以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。
基于单片机升降控制系统的设计毕业设计
摘要..........................................................................................................................2 一、绪论................................................................................................................ 2
(一)基于单片机升降控制系统现状及其发展趋势........................................... 3 1、单片机发展阶段.......................................................................................... 3 2、单片机的发展趋势...................................................................................... 3
3页 /共 17 页
高性能化。主要是指进一步改进 CPU 的性能，加快指令运算的速度和提高系统控 制的可靠性。采用精简指令集（RISC）结构和流水线技术，可以大幅度提高运行速度。 现指令速度最高者已达 100MIPS（即兆指令每秒），并加强了位处理功能、中断和定时控 制功能。这类单片机的运算速度比标准的单片机高出 10 倍以上。
小结........................................................................................................15 致谢........................................................................................................................16 参考资料.............................................................................................................. 17
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。
毕业设计(论文)-PLC自动升降旗控制系统设计
摘要自动控制升降旗在原来传统的手动控制的基础上进行革新的一种最新型的产物.随着可编程控制器在我国的发展,对升降旗的控制要求也越来越高,使得越来越多的控制部分需要可编程控制器来实现.本文结合任务设计书的要求,以自动控制为研究对象,采用了S7-300系列PLC作为自动控制的控制器.对自动控制升降旗系统的总体功能进行了分析,阐述了可编程控制器的组成和工作原理.提出了自动控制的硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案,并对控制方式进行了设计和程序的编程.本设计改善了升降旗的控制品质,并真正地达到了实时控制的要求.关键词:PLC 升降旗自动控制AbstractAutomatic control down the flag in the original traditional manual control innovation on the basis of a new type of product. With the development of PLC in China, to lift the flag of the control requirements have become more sophisticated , making more control of the programmable controller to realize some of the needs.In this paper, the design of the receipt of the task to automatically control for the study, using the S7-300 Series PLC controller for automatic control. In this paper, the design of the receipt of the task to automatically control for the study, using the S7-300 Series PLC controller for automatic control. The automatic control system of lifting the overall function of the flag were discussed, elaborated on the composition of the programmable controller and work. proposed automatic control of various components of hardware modules and the detailed design of hardware modules, and control procedures for the design and programming. This design improves the quality control of the flag down and really achieve the real-time control requirements Key word: PLC, lifting the flag, automatic control第一章绪论_______________________________________________________ 4自动控制系统的发展_____________________________________________________ 4我国自动控制系统的发展_______________________________________________________ 4自动控系统的应用_____________________________________________________________ 8 1.2 自动控制分类方法___________________________________________________ 81．开环控制系统______________________________________________________________ 9闭环控制系统_________________________________________________________________ 91.2.3 恒值控制系统___________________________________________________________ 9随动控制系统_________________________________________________________________ 9第二章方案确定___________________________________________________ 10主电路部分____________________________________________________________ 10控制电路部分__________________________________________________________ 10核心部分____________________________________________________________________ 10输入部分____________________________________________________________________ 10输出部分____________________________________________________________________ 10内部控制电路________________________________________________________________ 11显示电路部分__________________________________________________________ 11第三章 PLC控制系统总设计 _________________________________________ 12 3.1 PLC控制升降旗系统的设计___________________________________________ 12自动控制升降旗的运行示意图____________________________________________ 12自动控制升降旗的整体电路框图__________________________________________ 13自动控制升降旗的整体电路图____________________________________________ 14自动控制升降旗的运行过程______________________________________________ 15自动控制升降旗的PLC控制输入输出分配接线图____________________________ 16自动控制升降旗的PLC控制梯形图________________________________________ 17第四章电路的保护环节_____________________________________________ 17第五章电气元件的选择及参数计算___________________________________ 19第六章元件明细表_________________________________________________ 22总结_____________________________________________________________ 23致谢____________________________________________________________ 24附录一____________________________________________________________ 25附录二____________________________________________________________ 27附录三____________________________________________________________ 28参考文献__________________________________________________________ 29第一章绪论我国自动控制系统的发展自动控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：班级：姓名：学号：指导老师：成绩：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设计任务3．为避免误动作，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。
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。
降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。
5．数字即时显示旗帜所在的高度，以厘米为单位，误差不大于2厘米。
（二）扩展功能增设一个开关，由开关控制是否是半旗状态，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到底之后自动停止，国歌停奏。
2．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。
3．要求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30—120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核心，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。
该电路主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个部分。
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RT1602C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，同时还采用了接近开关LMF2-3005NA，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。
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，实现了自动升降旗的基本功能及发挥部分的一些功能。
关键字：步进电机自动控制语音遥控液晶显示接近开关第 1 节系统方案论证与比较1.1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。
1.2 方案选择与论证1.2.1、电机的选择与论证方案一：采用普通的直流电机。
普通直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调整范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转。
方案二：采用步进电机。
步进电机的一个显著特点是具有快速的启停能力，如果负荷不超过步进电机所能提供的动态转矩值，就能够立即使步进电机启动或反转。
另一个显著特点是转换精度高，正转反转控制灵活。
因为在本系统中需要精确的转换速度和转换时间且启停要迅速，所以在本设计中我们选择方案二1.2.2、电机驱动方案的选择与论证方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制，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。
这个电路的优点是电路结构简单，其缺点是继电器的响应时间长，易损环，寿命短，可靠性不是很高。
方案二：采用由达林顿管组成的H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，可精确调整电动机的运动状态（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单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，利用该芯片是实现驱动步进电机的一种简单方法,可时控制四相电机，且输出电流可达到2A，可精确控制步距和速度，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.所以综上所述我们采用方案三。
1.2.3、显示部分方案的选择与论证方案一：采用LED数码管显示旗帜所在的高度以及升降旗所用的时间。
在本系统中需要用到6只LED数码管进行动态显示才可以达到要求。
采用LED的优点是亮度高，醒目，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，电路复杂，占用资源较多且信息量小。
方案二：用LCD（RT1602C）液晶显示，其优点是能显示更多的字符，工作电流比LED小几个数量级，故其功耗低，且有着良好的人机界面，体积小，功耗极低。
基于上述考虑，所以我们选择方案二1.2.4、语音部分方案的选择与论证方案一：采用语音芯片ISD1420。
该芯片采用CMOS技术,内含震荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混肴滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM，一个最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按扭、电源及少数电阻电容即可，结构非常简单，且它的音质好、功耗低，但其录放音时间短，只有8到20秒。
方案二：采用语音芯片ISD2560，它具有抗断电、音质好，使用方便，无须专用的开发系统等优点。
录音时间为60 s，能重复录放达10万次。
芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，省去了A/D、D/A转换器。
每个采样值直接存储在片内单个EEPROM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，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。
综上所述，因为在本系统国歌的的演奏时间需要43秒钟，所以在此选用方案二。
第 2 节电路框图设计2.1 总体框图设计根据设计要求，本系统可由图2-1-1所示的几个部分组成：图2-1-1 总体电路框图根据设计要求，可得本系统的程序主流程图如图2-2-1所示：本系统的控制器采用ATMEL公司的AT89S52，因为考虑到编写的繁简程度，所以在此使用C语言进行软件编写，这样可以大大提高程序编写时的效率。
2.2 整体程序流程图图2-2-1 整体程序流程图第 3 节系统的具体设计3.1 系统的硬件设计本系统由单片机AT89S52作为升降旗系统的控制核心，实现键盘控制、液晶显示、语音以及无线遥控等几个部分，即该系统主要包括电机驱动模块、键盘与显示模块、语音模块及无线遥控电路模块等几个部分。
现分别对各模块进行分析。
3.1.1、电机驱动模块在本设计中采用集成驱动芯片L298作为电机驱动的核心，L298是恒压恒流双H桥集成电机芯片，可同时控制两个电机，且输出电流可达到2A，驱动力很强。
因为在本设计中我们使用的是四相步进电机，所以L298完全符合要求。
其电路原理图如图3-1-1所示。
图3-1-1 电机驱动电路其步进电机的控制原理为：为了准确实现可调节的时间和高度控制的匀速升降，需要精确计算在人眼不能识别的时间内的步进电机的脉冲数。
在此我们选用步距角0.9度，则走一圈所需的步数为400步，因为用于固定绳子的轴的直径为2.5cm，则平均每步拉出的线长便可计算出来约为L=0.0234cm，在整个上升或下降过程中，high为总高度，可通过公式计算出在此段距离中步进电机需走的步数，即为，步进电机要转动的总步数：总步数=高度（high）/0.0234, 在此，高度可调步长为1cm，时间可调时间间隔为1s。