基于单片机的自动控制升降旗系统设计
自动控制升降旗系统的设计
自动控制升降旗系统的设计升降旗系统在各种场合都具有广泛的应用,例如学校、企业、政府机关等。
传统的升降旗方式存在着很多问题,如人力投入大、升旗时间不准确、升旗高度不统一等。
因此,设计一种自动控制升降旗系统成为了必要。
本文将介绍如何设计一个自动控制升降旗系统,包括系统设计、实现过程和结果分析。
在自动控制升降旗系统中,我们需要确定系统的功能和性能要求。
功能上,系统需要实现自动控制升降旗,包括自动识别旗杆位置、自动控制电机升降、自动控制旗帜悬挂在指定位置等。
性能上,系统需要保证升旗时间的准确性、升旗高度的统一性、系统的稳定性和可靠性等。
为了实现上述功能和性能要求,我们需要选择合适的技术和设备。
具体包括:传感器:采用光电传感器、限位传感器等,用于检测旗杆的位置和旗帜的悬挂在指定位置;电机:采用伺服电机或其他调速电机,用于控制旗帜的升降;控制电路:采用单片机或其他控制器,用于接收传感器的信号并控制电机的运动;在确定系统结构和流程时,我们需要考虑以下步骤:传感器检测旗帜是否到达指定位置并反馈给控制电路;控制电路根据反馈信号调整电机的运动,确保旗帜悬挂在指定位置。
在按照系统设计构建电路和软件时,我们需要以下事项:电路设计:根据系统功能和性能要求,设计电路的原理图和印刷电路板图;软件开发:采用C语言等编程语言编写程序,实现系统的各项功能;传感器的安装与调试:根据现场环境和实际情况,选择合适的位置安装传感器并进行调试;电机的选型与调试:根据实际情况,选择合适的电机并进行调试;控制电路与电机的连接:将控制电路与电机连接起来,并调试系统的整体运行。
在电路和软件进行仿真和实验时,我们需要验证以下内容:仿真分析:利用仿真软件对电路和程序进行模拟分析,检查系统功能和性能是否达到设计要求;实验验证:根据仿真分析的结果,对系统进行实验验证。
在实验过程中,需要以下事项:实验条件的稳定性、实验数据的可靠性、系统的鲁棒性和可靠性等。
通过实验验证,我们可以分析和讨论实验结果。
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。
自动国旗升降系统设计
摘要现代升降系统总的发展趋势是提高自动化,提高柔韧灵活性,技术含量和先进的程度不断提高。
将单片机用于升降系统中,使控制技术和单片机技术相结合,从而可实现机电一体化控制,提高升降系统的自动化程度及运行可靠性和稳定性。
本设计是由单片机(AT89S51)、步进电机、AV6532E-067语音芯片、按键等基本的部分组成的控制国旗升降的系统。
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。
本系统可以实现以下功能:1.可以通过手动按键来实现控制国旗的匀速升降。
2.可以按照要求上升或下降国旗,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.可以通过改变步进电机的转动速度来改变国旗上升或下降的速度。
本系统只是一个简单的国旗升降系统,它不是一个先进的系统,现在升降国旗已经实现完全自动化了,可以用微机来实现声光控一体化升降国旗了。
关键词:单片机;步进电机;升降系统ABSTRACTThe development current of the model raising and downing system is to improve automatization,productivity,and flexibility.Tts technique and predominance degree is heightening ing SCM in raising and downing system ,tying automotive technique in with SCM technique,thereby can realize meachanics and elec tronics are controlled together.The raising and downing system’sautomatic degree operational realiability and stability will improve distinctlyThe national movement control system is made up of SCM(AT89S51)、stepper moter、AV6532E-067voice chip、keyboards and other basic comments.With the stepper which is controlled by SCM,to driver the flag rising and lowing, thus to a chieve the flag automatic controlling.1.It can be manually operated.That is,though the buttons to control movements can be achieved.2.in accordance with the requirements of the user to the designated location and increase or decrease in any position to stop.3.The flag raises while the voice is running.4.Achive the half-mast to functional movments.5.By changing the rotational speeds of the stepper motor,the flag raising or downing speeds can be changedKey word :MCU; Stepper motor; Raising and downing system目录1绪论 (3)1.1升降系统的现状 (3)1.2 课题的提出及意义 (3)2系统的总体设计 (4)2.1单片机的简介 (5)2.1.1主要特性: (5)2.1.2.管脚说明: (5)2.1.3.振荡器特性: (6)2.1.4.芯片擦除: (6)2.2步进电机简介 (7)2.2.1步进电机的工作原理 (7)2.2.2步进电机的控制 (7)2.2.3步进电机的驱动方式 (7)2.3步进电机的单片机控制 (10)3系统硬件选择与设计 (10)3.1系统硬件的选择 (10)3.1.1 单片机的选择 (10)3.1.2 电机的选择 (11)3.1.3电机驱动的选择 (11)3.1.4显示的选择 (11)3.1.5无线控制模块的选择 (12)3.1.6语音芯片的选择 (12)4.系统的软件设计 (12)4.1设计系统数据库与数据表 (12)4.2国旗升降系统的 (14)4.3系统运行主程序 (14)5.总结 (17)结束语 (17)参考文献 (17)1绪论1.1升降系统的现状自控升降系统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
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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:
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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
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。
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。
基于单片机的升降控制系统设计
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班学生姓名:***指导教师:刘桂珍王琳本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名:卞德忠专业班级:电信0703班指导教师:刘桂珍王琳工作单位:信息工程学院设计(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)开题报告学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
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。
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。
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。
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基于单片机的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..................................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设计任务(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。
3.1.2、键盘与显示模块在本设计中使用了八个按键,分别用来控制升降旗和升降半旗及其切换,高度及时间的调节,其键盘摸板如图3-1-2,显示部分采用液晶RT1602,因为在本设计中只要求显示时间与高度,可以不用中文显示,所以RT1602已完全满足要求,其键盘与显示模块的电路原理图如图3-1-3所示。