自动控制升降旗系统本科毕业设计
自动控制升降旗系统设计报告简介
自动控制升降旗系统设计报告简介一、引言自动控制升降旗系统是一种应用于国旗、团旗、校旗等场景的创新技术，旨在替代传统手动升降旗的方式，实现旗帜的自动升降，提升升旗效率，并确保仪式的隆重性和庄重性。
本报告将详细介绍自动控制升降旗系统的设计及相关实施方案。
二、设计目标1. 提高升降旗的效率：通过自动控制升降旗系统，可以实现快速、准确的旗帜升降，节省人力资源，提高效率。
2. 确保升旗仪式的庄重性和隆重性：系统设计应考虑鲜明的升降旗动作，并配合相应的音乐效果，营造出庄严肃穆的仪式氛围。
3. 安全可靠：系统设计必须满足严格的安全标准，确保旗帜、支架等元素在升降过程中的稳定性和不会对周围环境造成损害。
三、系统设计方案1. 硬件设计：(1) 材料选择：选用耐候性强、防水、抗风性能好的材料制作支架，确保旗帜在恶劣天气条件下的稳定性。
(2) 电机驱动：采用高效、低噪音的电机，结合传感器和控制器，实现旗帜升降的自动化控制。
(3) 安全装置：配置相关传感器和安全装置，如限位开关、风力传感器等，以确保系统运行时的安全性。
(4) 音乐效果：集成音响系统，设计合适的音乐片段，通过音乐的播放来增加升旗仪式的庄重感。
2. 控制系统设计：(1) 控制单元：选用先进的微控制器作为控制单元，具备高性能、可靠性和良好的扩展性。
(2) 控制算法：采用PID控制算法，根据传感器获取的信息，实时调节升降旗的速度和位置，保证平稳、精确的升降动作。
(3) 远程控制：考虑到未来可能需要远程操控升降旗系统的需求，可以添加无线通信模块，实现远程控制和监测功能。
3. 软件设计：(1) 界面设计：开发友好的用户界面，通过直观的图形界面展示当前的控制状态和相关参数，便于操作和监测。
(2) 系统逻辑：设计合理的系统逻辑，实现旗帜的自动升降功能，并能对异常情况进行处理，保持系统的稳定性和可靠性。
(3) 数据管理：记录系统的运行日志和状态数据，方便后期分析和故障排除。
大型体育场升降旗控制系统设计方案
大型体育场升降旗控制系统设计方案一、引言随着大型体育赛事的不断增多，体育场升降旗已经成为一种重要的仪式和视觉效果。
为了实现体育场升降旗的顺利、自动化和安全运行，我们设计了一套大型体育场升降旗控制系统。
二、系统组成该系统由以下几个主要的组成部分构成：1.控制器：负责接收外部指令并控制升降旗的运行；2.电机和传动系统：负责升降旗杆的运动；3.传感器系统：负责检测升降旗杆的位置和状态；4.人机界面系统：负责提供用户与系统交互的界面。
三、系统功能1.升降旗控制：通过控制器接收用户指令，控制电机和传动系统实现升降旗杆的运动。
可以实现升降旗杆的单次升降和连续升降两种运动方式。
2.位置检测：通过传感器系统检测升降旗杆的位置，可以准确判断旗杆是否到达指定位置。
3.状态检测：通过传感器系统检测升降旗杆的状态，可以判断旗杆是否卡阻、运行是否正常等。
4.自动保护：当检测到旗杆卡阻或者异常状态时，控制器会自动停止旗杆的运动，以保护设备和人员安全。
5.报警功能：当升降旗杆发生故障或异常时，系统会发出警报以提醒操作人员。
四、系统设计1.控制器设计：控制器采用嵌入式系统，通过接收用户指令控制升降旗杆的运动。
控制器还可以接收传感器系统的数据，并对数据进行处理和判断。
同时，控制器具备自动保护功能，可以在检测到升降旗杆异常时立即停止旗杆运动。
2.电机和传动系统设计：电机和传动系统负责将控制器的指令转换为升降旗杆的运动。
电机可以采用步进电机或直流电机，传动系统可以采用齿轮传动或链条传动，保证旗杆运动的平稳和可靠性。
3.传感器系统设计：传感器系统主要包括位置传感器和状态传感器。
位置传感器可以采用光电编码器或者测距传感器，用于检测旗杆的位置。
状态传感器可以采用霍尔传感器或者光电传感器，用于检测旗杆的运行状态。
4.人机界面系统设计：人机界面系统采用触摸屏或按钮和显示屏的形式，提供直观的操作界面和实时的运行状态显示。
用户可以通过界面实现对升降旗的控制，并监控旗杆的位置和状态。
自动控制升降旗系统设计
自动控制升降旗系统的设计目录引言 (1)1.方案论证及选择 (2)1.1 采用STC89C52单片机设计自动升降旗控制系统 (2)1.2采用数字电路设计自动控制升降旗系统 (2)1.3采用PIC16F877A单片机设计自动控制升降旗系统 (3)1.4 总方案的选择 (3)2系统硬件的设计 (4)2.1 单片机最小系统的设计 (4)2.1.1 晶振电路的设计 (5)2.1.2 复位电路设计 (5)2.2 电机驱动模块的设计 (5)2.2.1 28BYJ-48步进电机 (5)2.2.2 ULN2003芯片 (6)2.3语音模块的设计 (7)2.4液晶显示模块的设计 (9)2.5无线遥控模块的设计 (9)2.6 旗杆的设计 (10)2.7 电源电路的设计 (11)3系统软件设计 (12)3.1 系统总程序流程图 (12)3.2 子程序流程图 (13)3.2.1 升降小旗运动子程序 (13)3.2.2 LCD1602液晶实时显示子程序的设计 (14)3.2.3语音播放子程序的设计 (15)3.3软件的调试与编译 (16)3.4程序的下载 (17)4．电路的与调试与结果分析 (19)4.1电路的调试 (19)4.1.1单片机最小系统的调试 (19)4.1.2 声音模块调试 (19)4.1.3 电机绕线的调试处理 (19)4.2电路结果分析 (20)4.2.1国旗升降高度的结果分析 (20)4.2.2 液晶显示高度结果分析 (20)结论 (22)致谢.............................................................. 错误!未定义书签。
参考文献.. (23)附录A 英文文献原文 (24)附录B 英文文献译文 (36)附录C 硬件总设计图 (45)附录D 设计源程序............................................ 错误!未定义书签。
自动控制升降旗系统设计方案分析
自动控制升降旗系统设计方案分析摘要：本文主要针对自动控制升降旗系统的设计方案进行了分析和探讨。
首先介绍了自动控制升降旗系统的基本原理和作用，然后对系统的设计要求进行了详细的说明，并提出了相应的解决方案。
接着，分析了系统设计中的关键技术和难点，并提出了解决这些问题的方法和思路。
最后，给出了系统测试和优化的建议，以及未来的发展方向。
1.介绍自动控制升降旗系统是一种用于控制旗帜的升降的装置，可以实现对旗帜的自动升降。
该系统主要由传感器、控制器、电机和旗杆等组成。
其作用是提高升降旗的效率，减少人工操作，实现自动化。
2.设计要求在设计自动控制升降旗系统时，需考虑以下几个方面的要求：2.1 稳定性要求系统需要具备良好的稳定性，能够在各种环境条件下正常运行，以保证旗帜的合理升降。
2.2 快速度要求系统需要具备较快的升降速度，能够在短时间内完成旗帜的升降操作，提高效率。
2.3 灵活性要求系统需要具备较高的灵活性，能够根据不同的需求进行调整，满足不同场合下的升降旗要求。
2.4 安全性要求系统需要具备良好的安全性能，能够在升降旗过程中避免事故的发生，保证人员和设备的安全。
3.设计方案为了满足上述设计要求，我们提出了以下设计方案：3.1 传感器选择选用高精度的旗帜位置传感器，用于检测旗帜的升降位置，并将信号传输给控制器进行处理。
3.2 控制器设计设计一个高效可靠的控制器，用于接收传感器的信号，判断旗帜的位置，并控制电机的运行，实现旗帜的自动升降。
3.3 电机选型选用适合的电机，具有较高的转速和扭矩，以确保旗帜的快速升降。
3.4 旗杆设计设计合理的旗杆结构，确保旗帜的稳定升降，并考虑到安全因素，防止旗帜在风力较大时晃动或倒下。
4.关键技术和难点分析在自动控制升降旗系统的设计过程中，存在以下几个关键技术和难点：4.1 传感器信号处理传感器信号的准确处理是保证旗帜升降准确性的关键，需要设计合适的算法进行信号处理。
4.2 控制器的稳定性控制器的稳定性对系统的性能和安全性至关重要，需要选用高品质的元器件，并进行稳定性测试和优化。
自动控制升降旗系统的设计论文
3.1
传统的单片机学习硬件方案是"编程器+开发系统+仿真器"，由于这些设备相互之间各自独立，在做毕业设计时，需要反复不停地拔插电缆、芯片、电源等，其繁琐的连线和复杂的操作，极大的降低了毕业设计的效率，如稍有不慎就有可能造成器件和设备的损坏，会带来不必要的麻烦或损失。而且备齐这些设备往往需要一笔昂贵的费用。
凌阳科技的μ'nSP系列 16 位单片机主要产品有：带语音功能的 SPCE 通用单片机系列，工业控制级控制型的SPMC通用单片机系列，应用于视频游戏类产品的SPG系列单片机，带有LCD显示驱动的SPL16系列单片机、专用于通讯产品的SPT系列单片机，应用于高档电子乐器、和弦发声的SPF系列单片机等等。凌阳科技新近又推出了以μ'nSP为内核的SPMC75F系列单片机，用于变频马达驱动控制，广泛应用于变频家电、工业变频器、工业控制等领域。
凌阳科技的 16位单片机的CPU内核采用凌阳自主知识产权的μ'nSP（Microcontroller and Signal Processor）16位微处理器（以下简称μ'nSP）。而围绕μ'nSP所形成的16位μ'nSP系列单片机采用的是模块化集成结构，以μ'nSP内核为中心，集成不同规模的ROM、RAM和功能丰富的各种外设接口部件，将单片机应用引领到SOC（System on Chip）领域。
综上所述，本次毕业设计采用方案二。
2.2
电机在本系统中是国旗升降的主要控制部件，它为系统提供动力支持。从以下几个方面阐述本系统的方案。
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，相应快，但控制复杂，不能自锁。
方案二：采用步进电机控制升降旗运动，步进电机是一种作为控制用的特种电机, 它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的, 其特点是没有积累误差(精度为100%), 所以广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动, 这种装置就是步进电机驱动器, 它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移, 或者说: 控制系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。所以，控制步进脉冲信号的频率，可以对电机精确调速；控制步进脉冲的个数，可以对电机精确定位目的。
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。
升降旗系统防卷旗机构和总体技术研究 机电工程学院毕业设计 毕业论文
升降旗系统防卷旗机构和总体技术研究机电工程学院毕业设计毕业论文黑龙江大学本科生毕业设计说明书论文题目：升降旗系统防卷旗机构和总体技术研究学院：机电工程学院年级： 2006专业：机械设计制造及其自动化姓名：张振学号： 20060764指导教师： xxxxxxx2011 年5 月10日摘要本课题是设计一种防缠绕旗杆，包括旗杆，以及套筒，该套筒穿设于牵引绳上，并通过轴承与挂旗的活动套接，所述轴承设置在套筒的两端。
本设计的显著特点在于其外接套筒通过轴承套接在牵引绳上，当牵引绳在上升过程中产生旋转时，套筒连同旗帜一起会在离心力不足的情况下保持原有状态，就不会缠绕在牵引绳上，因此有效的解决了旗帜缠绕在旗杆与牵引绳夹缝中的问题。
旗杆的固定座下部装有驱动电机，底部是通过蜗轮、蜗杆完成升降的组件机构，外部装有控制面板，升旗手只需要把升旗状态调到自动，然后点下升旗、半旗或降旗，即可实现旗帜的升降。
本课题设计的旗杆结构简单，较传统旗杆而言，功能齐全，而且制造和安装也较为方便。
防卷；手动；自动；控制A distinctive feature of this design lies in its external sleeve bearing socket by pulling ropes in, when traction rope up the process of production in the rotation, the sleeve together with the flag in the absence of sufficient centrifugal force to maintain the original state, it will not wound in the traction ropes, so it effectively solves the issue of between banner pole and traction rope.The lower part of the pin holder with drive motor, the bottom through the worm and worm components to complete lifting body, the external with the control panel, flag raisers just take the flag state transferred automatically and then under the flag, half-mast or flag-lowering of the movements can be realized.The design of the flag issue is simple, it has more function than traditional flagpole and it is easy to manufacture and installation.摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论1.1.1研究的目的及意义1.2旗杆结构的发展及研究现状 (1)1.2.1旗杆的历史发展 (1)1.2.2升旗机构方案中存在的问题及分析 (4)1.3旗杆机构相关理论综述 (5)1.3.1防卷机构 (5)1.3.2升降机构的组成 (5)1.3.3控制环节 (5)1.4本课题的主要研究内容 (6)第二章总体方案设计 (8)2.1引言 (8)2.2防卷机构 (8)2.3升降机构 (9)2.4控制系统 (10)2.4.1总体设计思路 (10)2.5本章小结 (11)第三章防卷机构设计 (12)3.1防卷机构 (12)3.1.1方案选择 (12)3.2.2零部件设计 (12)3.2本章小结 (14)第四章升降机构设计 (15)4.1升降机构 (15)4.1.1蜗杆蜗轮设计 (16)4.1.2电机的选择 (23)4.2本章小结 (24)第五章控制系统设计 (25)5.1PIC单片机的特点 (25)5.2调速方式的选择 (26)5.3微处理器的选择 (27)5.4PWM调速原理 (28)5.5总体设计 (29)5.5.1总体硬件设计 (29)5.5.2总体软件设计 (32)5.5.3总体软件仿真设计 (32)5.6本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (38)第一章 绪论1.1 课题提出的背景和意义1.1.1 研究的目的及意义升、降国旗，是无尚庄严、神圣的行为，千百年来，人们敬仰高高飘扬的国旗，因为她代表着民族的尊严，国家的威望。
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。
自动控制升降旗系统设计报告中的电路原理
自动控制升降旗系统设计报告中的电路原理一、引言随着科技的不断进步，人们对各种自动化系统的需求也越来越高。
升降旗系统作为一种重要的仪仗系统，在许多场合都有广泛的应用。
为了提高旗升降的效率，并减轻人工操作的负担，自动控制升降旗系统应运而生。
本文将着重介绍其中的电路原理。
二、系统概述自动控制升降旗系统由电路控制和机械结构组成。
其中，电路控制模块负责对升降旗的过程进行控制，实现升降旗的自动化。
本系统的设计目标是实现升降旗的快速、准确和可靠的操作。
三、电路原理1. 电源部分自动控制升降旗系统需要一个稳定可靠的电源来提供工作电压。
为此，电路设计中通常采用稳压电源模块，如LM7805芯片。
该芯片能将输入的电压稳定在5V，保证系统正常运行。
2. 传感器部分为了实现系统的自动化控制，需要借助传感器来检测升降旗的状态，以及周围环境的变化。
常用的传感器包括光电传感器、接近开关等。
光电传感器通常用于检测旗杆的位置，通过发送和接收红外光信号的变化来判断旗杆是否达到指定位置。
当旗杆完全升起或降下时，光电传感器会向控制电路发送信号。
接近开关常用于检测旗杆是否垂直，以确保旗杆正常升降。
当旗杆倾斜角度超过设定范围时，接近开关会触发报警信号，避免意外情况发生。
3. 控制部分控制部分是整个电路设计的核心，负责根据传感器的信号进行逻辑判断，并控制升降旗的运动。
常用的控制器有单片机、PLC等。
单片机是一种集成电路，可以实现逻辑控制和信号处理功能。
通过编程，我们可以设置单片机的输入输出端口，与传感器和执行器进行连接。
当接收到传感器的信号时，单片机会根据预设的逻辑条件判断，产生相应的输出控制信号，控制执行器完成旗杆的升降。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专用的工业控制设备，具有强大的逻辑控制功能。
它可以通过编程实现复杂的控制算法，并与其他外部设备进行通信。
在自动控制升降旗系统中，PLC通常能够实现更高级的功能，如故障检测、远程监控等。
4. 执行器部分执行器是根据控制信号进行动作的设备，用于实现升降旗的运动。
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。
国旗自动升降系统
手动控制
设定音乐长度 播放音乐 开动电机
显示历叱高度时 间
while
谢谢观赏
Make Presentation much more fun
实时显示
语音模块
电 机 控 制 ：
型号：5V 64细分 28BYJ-48步迚电机 优点：（1）精确控制方面比其他电机的优势。 （2）性价比高。
（3）易驱动，好控制。
电 机 控 制 ：
工作原理：
步迚电机是将电脉冲信号转变为角位移戒 线位移的开环控制元件。在非超载的情冴下，
电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的
需要给步迚电机的脉冲数是16384个，系统对步迚电机
的每个脉冲延时设定为0.5毫秒。根据需求可调节延时 改变转速。
电 机 控 制 ：
步进电机驱动模块：
电 机 控 制 ：
国旗调整：
我们是将升旗台的最低端作为整个系统的零点，
那么旗帜的上升跟下降都是按照这个零点标准来迚行
校正的。其次，我们多次对旗杆的高度迚行测量，然 后记录了旗帜到达最高点的时候转轴一共转了多少圈 （4圈），当然数据丌可能刚好是正数的，我们迚行了 微调，将线人为的延长了一点点，为了保证理论数据 的准确性。最后是调整转轴不旗杆之间的距离以及让 旗帜完美的贴合旗杆（保证在升降旗的过程中旗帜丌 会乱摆）。旗帜通过这些初始的设置过后最终达到了 我们想要的接近理想的效果。
以及时间，国歌可以从PC机以通讯方式下载，
具有无线遥控升、降旗及停止功能。
设 计 要 求 ：
（1）分别按下上升下降键，国旗分别匀速上 升至最高端停止，下降到最底端停止。上升时 播放国歌。 （2）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
论文
自动控制升降旗系统设计报告参赛者：指导教师：院校：摘要：该系统采用宏晶的STC89C51RC 8 位单片机作为主控器，步进电机作为运动驱动电路，4X4 键盘作为系统的输入,通过LED显示器输出系统的各种信息（实时时钟、过期的高度、升旗的时间、模式）。
该系统的工作过程有键盘控制，通过键盘选择功能键和数字键输入单片机，系统发出信号到电机控制器控制步进电动机的动作，通过滑轮的传动完成升旗和降旗。
升降旗过程中能实时显示国旗的高度和时间，且升降旗的速度可调；国旗能在指定位置自动停止。
可由按键控制半旗状态，并用单片机内扩展的EXTRAM 实现掉电保护。
关键字：SH-2H042Mb 驱动器、自动升旗、EXTRAM、实时时钟。
一、方案比较及论证1、主控器型号的比较与论证：采用STC89C51 作为主控器，该单片机采用MCS-51 内核，3.8V—5.5V的工作电压，4K 的程序存储器，512B 的数据存储器，其中包括128B 的EXTRAM，0—80MHZ 的晶振频率，32 个可编程I/O，八个中断源，三个定时器，双数据指针，自带看门狗。
2、电机的比较与论证：采用步进电机。
步进电机是一种脉冲控制电机，它是一种能将脉冲信号转换为角位移的数模转换器，可广泛用于无需反馈控制但要求有精确位置的场合。
3、电动机驱动模块的比较与论证：根据题目的要求，选用两相步进电动机，步进电动机是纯粹的数字控制电动机，有很好的控制精度。
易于起停、正反转及变速。
电动机的驱动方法我们比较了以下两种方案：选用SH-2H042Mb 驱动器。
SH-2H042Mb 的细分数为2、5、10、20、40，可以通过拨码开关设置细分数。
当步进电机细分数达到32 以上时，基本就没有低频振动的问题了。
而且，该驱动器使用方便，可驱动所有42 型电机或者相电流在1.7A 以下的57 型电机。
4、键盘的选择与论证：采用4X4 键盘，电路如下图：该方案优点为扫描次数较少，缺点为占用较多的I/O 口，与上一个方案相反。
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。
自动控制升降旗系统设计报告
自动控制升降旗系统设计报告一，系统方案设计与论证1.电动机模块选择与论证方案一：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，但是难以控制和很好的调节其转速，不能精确实时显示其高度，故舍弃此方案。
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二2.电动机驱动模块设计与论证方案一：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。
故舍弃此方案。
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，故舍弃此方案。
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.故选择此方案。
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。
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。
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。
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。
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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。
单片机功能强、体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性好、灵活性好、开发较为容易。
由于具有很多优点，单片机的应用范围已十分广泛，小到生活用品，像信用卡，大到航天器，机器人。
可以说，在人们的生活生产中都离不开单片机。
1.1 选题背景在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面。
单片机的应用具有范围广的特点，对各个行业的技术改造和产品智能化的更新换代起着重要的推动作用。
在实时自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，它已成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广泛地的发展前景。
单片机技术的应用，使得许多领域的技术水平和自动化程度得以大大提高。
由于电子电源的集成化、模块化、智能化的发展，功率集成技术己模糊了整机与器件的界限。
单片电源和模块电源已取代了整机电源在一些技术中获得广泛应用，并且派生出新的供电体系—分布供电，使单一的集中供电体系走向多元化。
自单片机70年代问世以来得到蓬勃发展，目前升旗装置正日渐完善和发展。
首先自动控制升降旗集成越来越多的功能，结构更为合理，更美观，更实用，具有更加广阔的市场前景；其次变得更加微型化。
同时步进电机的出现，结合单片机的控制让升降旗的控制变得更加精确和方便。
1.2 自动控制升降旗系统国内外发展状况目前像有些学校、机关单位升旗大部分还停留在人工升旗的阶段，用最原始的办法人为地来一步步完成,在升旗的过程中不可避免的会出现升降国旗与国歌演奏时间不协调,为了解决这个难题,这就需要自动化的装置来完成这项工作,它把整个升降旗的过程作为一个可控的装置来运行，要求自动控制系统像神经系统一样，具备系统性、全面性、准确性。
国内相关技术的发展为自动化控制产业的升级提供了技术的支持。
所以研究与完善国旗升降系统很有必要。
对于国外单片机自动化控制技术的发展，使国旗升降更加平稳和精确。
自动控制升降旗系统主要用一个电机控制旗帜自动升降,所以系统的主要功能就是控制电机的运转,而国外步进电机最早是由英国人所开发的。
后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易，后来发展到对步进电机的控制和驱动主要是采用专用芯片，结果大大缩小了驱动器的体积，明显提高了升旗装置的性能。
现在的装置则设计的的更为合理。
1.3 选题的目的和意义随着电子技术日益发展，自动控制升降旗系统也在向前发展，然而传统的国旗升降存在着国歌的播放与国旗上升步调不一致现象，易受环境因素影响等弊端。
为了解决国旗升降中的众多问题，提高升旗的质量和效率，可以使用自动控制升降系统来完成国旗的升、降控制，使升降旗速度与国歌演奏时间准确配合，从而避免了人为升降国旗与国歌演奏时间不协调而出现的尴尬场面发生，保证了国旗升、降仪式的顺利进行。
并且由于实际的需要，对它的精度和功能要求也越来越高，这样不仅可以规范升旗过程，使升旗更加方便更加实用，而且可以通过不同的设置满足不同的需求。
另外减少了人力资源的使用，大大减少资金的投入。
系统最主要的是控制电机的转动，目前应用最多的是步进电机。
由于步进电机系统控制精度高，控制形式较为简单，易于实现数字化控制等特点使得步进电机的应用范围非常广泛，成为目前不可缺少的电机组件。
通过单片机控制的步进电机使得设计更加简单。
在技术的不断进步下，越来越多的保护和监控系统的出现，以及安全可靠性的提高和对室外环境的适应范围扩大，使现代升降系统总的发展趋势从自动化变得更加智能化和柔韧灵活性。
让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。
2 升降旗控制的方案选择与论证根据设计的要求，系统有单片机电路、电机电路、电机驱动电路、显示电路、语音电路及继电器电路组成，有它们相互配合共同完成自动控制升降旗功能。
2.1 升降旗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启动特性和调速性能，调速平滑、方便，调整范围广，过载能力强，热动和制动转矩较大，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。
这也是交流电机无法取代的直流电动机的原因。
直流电机只要加上合适的电压就会转，因此在某些大型设备，比如轧钢机上都采用直流电动机拖动。
但它也存在着一个严重的问题, 就是换向困难，还会产生火花、寿命短、结构复杂、要经常维护、价格也贵，并且维护检修不方便，转的圈数难以精确控制。
方案二：采用步进电机，控制容易，成本低。
步进电机有一个显著特点是它具有快速的启停能力，如果所带负荷不超过步进电机所能提供的动态转矩值情况下，能够立即使步进电机启动或反转。
另一个特点就是它的控制精度高，正转反转控制灵活。